Poliüretan Katalizörlerin Kimyasal Prensipleri

Aslında poliüretan katalizörler, çeşitli izosiyanat türlerinden ve aktif hidrojen içeren bileşiklerden oluşan polimerlerdir. Bu nedenle poliüretan yapıştırıcıların hazırlanması ve kürlenmesi sırasında izosiyanatlar ile aktif hidrojen bileşikleri arasında reaksiyonlar meydana gelir. Bu nedenle poliüretan kimyası izosiyanatların reaksiyonuna dayanmaktadır.
1) İzosiyanatların çözünürlüğü ve geçirgenliği birçok organik çözücüde çözülebilir ve izosiyanatların moleküler hacmi küçüktür, bu da yapıştırıcıya yayılmasını ve nüfuz etmesini kolaylaştırır, böylece yapışmayı artırır
2) İzosiyanatın kimyasal reaksiyonu
1. İzosiyanatlar ve amidler arasındaki reaksiyon aktivitesi çok düşüktür. Asil üre yalnızca 100°C'de belirli bir reaksiyon hızında üretilebilir.
2. İzosiyanatlar, kalsiyum asetat, sodyum asetat, sodyum format, trietilamin ve bazı metal bileşiklerinin varlığında stabil izosiyanürat trimerleri oluşturarak siklizasyon reaksiyonlarına girebilir. Reaksiyon geri döndürülemez ve 150~200°C'de hala iyi bir stabilite sergiliyor. İzosiyanat trimerizasyonu, poliüretan yapıştırıcıların ısı direncini ve kimyasal ortam direncini geliştirerek dallanmış zincir ve halka yapılarını ortaya çıkarabilir.
3. İzosiyanat ile karbamat arasındaki reaksiyon aktivitesi üreninkinden daha düşüktür. İzosiyanatlar ve karbamatlar, yalnızca yüksek sıcaklıklarda (120-1400C) veya seçici katalizörlerin etkisi altında, polimerleşmek ve karbamatlar oluşturmak için yeterli reaksiyon hızına sahip olabilir.
4. İzosiyanat dimerizasyon reaksiyonu Aromatik izosiyanatlar, dimerleri polimerize etmek için birbirleriyle reaksiyona girer; Dimer reaksiyonu, yüksek sıcaklıklarda izosiyanatlara depolimerize olabilen geri dönüşümlü bir reaksiyondur ve oda sıcaklığında stabil, yüksek sıcaklıkta kürlenen poliüretan yapıştırıcıların hazırlanmasında kullanılabilir. Oda sıcaklığında, katalizör olmadan MDI ve TDI'nin dimer oluşturması zordur. Trialkil fosfinler ve üçüncül aminler (piridin gibi) dimerizasyonu katalize etmek için kullanılabilir.
5. Reaction between isocyanate and urea. The biurea polyurethane adhesive prepared by the reaction of isocyanate and substituted urea can be branched or crosslinked at higher temperatures (>1000C), bu da bağlanma gücünü artırabilir.
6. İzosiyanatın fenol ile reaksiyonu. İzosiyanatlar ve fenol arasındaki reaksiyon, 50-700 derecede bile izosiyanatlar ve hidroksil grupları arasındaki reaksiyondan daha yavaştır. Ancak tersiyer amin veya alüminyum klorür reaksiyon hızını katalize edebilir. Bir poliüretan katalizörün varlığında bu reaksiyon yüksek sıcaklıklarda tersine çevrilebilir ve bloke edilmiş izosiyanat yapıştırıcıların hazırlanmasında kullanılabilir.