polyurethanesynteesissä

Polyuretaanit syntetisoidaan yleisesti reagoimalla di- tai polyisotsyanaattien kanssa polyolien kanssa, jolloin uretaaniryhmät muodostavat toisiinsa kytkeytyneiden ketjujen rungon. Reaktiosta riippuu lopullisen polymerin mekaaniset ominaisuudet sekä koostumus, joten raaka-aineiden valinta ja prosessin olosuhteet määrittävät lopputuotteen käyttötarkoituksen.

Tärkeitä raaka-aineita ovat isotsyanaatit (esim. MDI, TDI, HDI), polyolit (polyethers- tai polyesters-polyolit) sekä ketjuntihentimet kuten etyleeniglykoli ja 1,4-butanedioli. Reaktiota ohjaavat sekä katalyytit (esim. tin(II) octanoate) että aminekatalyytit (kuten TEDA), joilla hallitaan kovettumista ja sekoitettavuutta. Myös kosteuden hallinta on olennaista, sillä isotsyanaatit reagoivat kosteuden kanssa sivutuotteena CO2-tuottaen ja mahdollisesti aiheuttaen vaahtoutumista.

Prosessit voivat olla one-shot-, prepolymer- tai quasi-prepolymer-tyyppejä. One-shot -menetelmässä kaikki komponentit sekoitetaan samanaikaisesti, mikä soveltuu moniin verhoilu- ja jäykän sekä joustavan vaahdon sovelluksiin. Prepolymer-tekniikassa reagoidaan isotsyanaattien kanssa osittain, muodostaen isotsyanaatti-terminated prepolymerin, jota jatketaan lisäketjuilla. Quasi-prepolymer-tekniikka on näiden välimuoto, jossa isotsyanaatin ja polyolin reagointi on hallittu ja lopullinen kovetus tapahtuu myöhemmin.

Käyttökohteet ovat moninaiset: jäykkä vaahto eristemateriaaleiksi, joustava vaahto huonekaluihin ja vuorauksiin, elastomerit, pinnoitteet sekä liimaus- ja rakenneosat. Turvallisuus ja ympäristö huomioivat isotsyanaattien hengitystiesuojaustarpeet ja mahdollisen herkistyksen riskit; asianmukainen ilmanvaihto ja suojavarusteet ovat välttämöns. Ympäristövaikutuksia pyritään pienentämään käyttämällä vähemmän haihtuvia aineita ja kierrätysmäisiä ratkaisuja.