پلی یورتان چیست ؟

پلی یورتان دامنه بسپارش با خواص متنوعی دارن و بخش اعظم آنها به صورت دو جزئی (هم واکنشی ) تهیه میشوند و برای محافظت فلزات از خوردگی به کار میروند .

ایزوسیانات ها جزء اصلی رزین پلی اورتان هستند و هر گاه با ترکیبات حاوی گروه های هیدروژن فعال مثل هیدروکسیل (-OH) یا استات (COOH) واکنش دهند ، گروه اورتان تشکیل میشود.این واکنش سریع است و به سخت شدن و بسپارش پوشش منجر میشود.

برای توسعه بسپارش وجود دو یا چند عامل ایزوسیانات در مولکول آن و دو یا چند عامل الکلیدر پلی ال ضروری ایست.

نوع ونسبت ایزو سیانات به پلی ال و همچنین طول زنجیرهای غیر فعال (جرم مولکول کل) در خواص محصول نهایی تاثیر دارد. افزایش گروه های OH- و یا کاهش جرم مولکولی شبکه ای شدن ، سرعت سخت شدن ، تردی محصول و مقاومت شیمیایی و حلالی آن را افزایش میدهد. نکته مهم دیگر نسبت NCO به  OH است و باید در یک حد معین باشد. بیش تر بودن OH از حد مطلوب در این نسبت باعث فعال شدن محصول پخت شده  و کاهش مقاومت شیمیایی آن میشود . اما زیاد بودن NCO ، چون به واکنش آن با بخار هوا می انجامد و در نهایت غیر فعال میشود ، ضرری کم تر دارد.

انواع پلی یورتان

پلی ال های استفاده شده در یورتان ها را به پنج گروه تقسیم میکنند و هر کدام به شکلی نحوه پخت نهایی محصول را تحت شعاع قرار میدهند.

گروه اولپلی اورتان (روغن های اورتان با آلکیدهای اورتان ): این بسپار از واکنش یک ایزوسیانات با یک روغن خشک شونده حاوی گروه هیدروکسیلی به دست می آید. از جمله این روغن ها روغی بذرک است که با گلیسیرین یا پنتااریترتیول الکلی شده باشد ، بنابراین گروه ایزوسیانات در واکنش اولیه ترکیب شده و به صورت آزاد وجود ندارد و خشک شدن آن متاثر از عملکرد گروه حاوی زنجیر غیراشباع هیدروکربور است. پس همانند روغن خای خشک شونده و با الکید اصلاح شده با روغن خشک شونده طی ترکیب با اکسیژن هوا خشک میشوند .  خشک کن های صابونی به اکسایش سریع تر آنها کمک میکنند . این گروه پلی اورتان ها یک جزئی هستند . در پوشش های نهایی کلیر برای چوب و در وارنیش های کف استفاده می شوند .

گروه دوم  کفپوش پلی یورتان (یک جزئی حاوی ایزوسیانات آزاد ): این گروه یک جزئی هستند ولی برعکس گروه اول حاوی ایزوسیانات آزاد هستند که ترکیب این عامل با بخار آب در هوا خشک شدن آنها می انجامد .

این گروه از ترکیب یک پلی ال با مقدار زیادی دی ایزوسیانات به دست می آید و پلی ال روغن کرچک ، پلی استر و … است . در فرمول بندی این گروه رنگ ها ، از حلال های حاوی هیدروژن فعال مثل الکلها ، اسید ها و .. استفاده کرده چونکه در قوطی واکنش میدهند .

گروه سوم پلی یورتان (پلی اورتان های حرارت پخت) : اعضای این گروه نیز یک جزئی هستند و با حرارت سخت میشوند . ایزوسیانات ها با ترکیباتی مثل فنل  یا الکل های مونوهیدریک ترکیب میشوند ، لذا دمای محیط در مقابل هیدروژن فعال عقیم هستند ، اما با افزایش دما تا (°C)150 پخت میشوند . در دمای (°C)150 معمولا عوامل بازدارنده متصاعد می شوند و در فیلم نمیمانند . این پلی اورتان ها برای لاک سیم ها و عایق الکتریکی کاربرد دارند .

گروه چهارم پلی یورتان های دو جزئی هستنی که در یک جزئ ایزوسیانات و در جزئ دوم کاتالیزور و یا شتاب دهنده مثل پلی ال یا پلی آمین  زنجیر کوتاه وجود و به اورتان های کاتالیزوری  معروف اند . کاتالیزور های تری اتیلن  دی آمین ، دی اتانل  آمین و یا نمک های فلزی همچون اوکتئانات ها یا نفتن های روی برا ی پخت استفاده میشوند .

مهم ترین فرق بسپارهای اولیه پوشش های پلی یورتان دوجزئی با بسپارهای اولیه پخت شونده با رطوبت این است که در این حالت شاخه های بسپاری کوتاه تر هستند . این بسپارها با الکل های چندعامله  با جرم مولکولی کم وارد واکنش میشوند و اداکت میدهند. این اداکت ها سپس در یک قوطی بسته بندی میشوند .

در ظرف دیگر پلی ال ها و رزین حاوی گروه های هیدروژن فعال قرار دارند .

گروه  پنجم پلی یورتان: پلی اورتان های دو جزئی هستند که در یک ظرف پلی ایزوسیانات ها و در ظرف دیگر رزین حاوی گروه های هیدروژن فعال قرار دارد . گاهی کاتالیزور هم برای تسریع واکنش به کار میرود . ایزوسیانات های مصرف شده شامل سه مول TDI و یک مول تری متیلول پروپان هستند .