正確には何ですかポリウレタンプレポリマー、そしてなぜそれがポリウレタンエラストマー、コーティング、接着剤、その他の用途に広く使用されているのでしょうか?
ポリウレタン業界では、一般に「プレポリマー」と「プレポリマー」は同じ概念を表すために使用されますが、日常の技術コミュニケーションでは「プレポリマー」の方が一般的な用語です。ポリウレタン プレポリマーは、ポリエーテルまたはポリエステル ポリオールなどのポリオールと、MDI または TDI などの過剰のジイソシアネートを部分的に反応させることによって生成される中間材料です。
NCO 末端ポリウレタン プレポリマーの主な特徴は、最初の反応後も反応性イソシアネート基 (-NCO) がまだ含まれていることです。これらの残りの NCO 基は、その後、硬化剤、鎖延長剤、水、または他の反応性成分と反応して、最終的なポリウレタン材料を形成することができます。
簡単に言えば、プレポリマーは半完成のポリウレタン材料と考えることができます。すべての原料を同時に反応させるのではなく、反応の一部をあらかじめ完了させておきます。これにより、メーカーは最終処理と特性をより詳細に制御できるようになります。
プレポリマーを使用する理由
大きな利点の 1 つは、プロセス制御の向上です。最終製造中にジイソシアネートとポリオールを直接反応させると、制御が困難な反応性の高いシステムが生成される可能性があります。プレポリマーでは、初期反応はすでに部分的に完了しており、残りの反応は硬化剤の選択と量、温度、触媒、加工条件によって制御できます。
プレポリマー システムは、混合、脱気、およびキャスティングのためのより実用的な処理ウィンドウを提供することもできます。配合に応じて、メーカーは反応速度を調整して、さまざまな製造プロセスの要件を満たすことができます。
もう 1 つの重要な利点は、配合の柔軟性です。さまざまなポリオールとイソシアネートを選択することで、メーカーはさまざまな硬度、弾性、耐摩耗性、耐油性、耐加水分解性、その他の特性を備えたポリウレタン システムを設計できます。
さまざまな NCO 含有量と粘度のプレポリマーが入手可能です。低 NCO システムは粘度が高いことが多く、湿気硬化コーティングやシーラントに使用される場合がありますが、高 NCO システムは一般的に 2 成分ポリウレタン システムに使用されます。適切な NCO 含有量は、用途、硬化システム、粘度要件、およびターゲットの特性によって異なります。
プレポリマーはどのように使用されますか?
たとえば、80 ショア A ポリウレタン ローラーの製造では、製造業者は最初にポリエーテル ポリオールと適切なイソシアネートを反応させて、NCO 末端プレポリマーを製造することがあります。次に、プレポリマーは、処方に応じて、BDO や MOCA などの計算された量の鎖延長剤または硬化剤と混合されます。
混合し、必要に応じて真空脱気した後、材料を型に流し込み、制御された温度条件下で硬化させます。その後、後硬化を適用して、必要な最終的な機械的特性と寸法安定性を達成することができます。
プレポリマーは必ずしも単一の純粋な化合物ではないことを理解することも重要です。市販のプレポリマーには、未反応のイソシアネート、イソシアネートとポリオールの反応生成物、および異なる分子構造を持つオリゴマー種が含まれる場合があります。