Blockerade isocyanater
Blockerade isocyanater är organiska föreningar som har sin isocyanatfunktionalitet kemiskt blockerad för att kontrollera reaktiviteten. De är produkten av en isocyanatdel (nästan alltid ett diisocyanat) och ett lämpligt blockeringsmedel. Det kan också vara en polyuretanprepolymer som är NCO-terminerad men denna funktion har också reagerat kemiskt med ett blockeringsmedel. De används vanligtvis i polyuretanapplikationer men inte alltid. De används i stor utsträckning i industriella applikationer och beläggningar och lim.
Översikt
Ett blockerat isocyanat kan tillsättas till material som normalt skulle reagera med isocyanatet såsom polyoler . De reagerar inte vid normal rumstemperatur. En formulering som innehåller ett blockerat isocyanat är ett enkomponentmaterial (och därför vanligtvis anses vara mer bekvämt) men reagerar som en tvåkomponentsprodukt men kommer inte att reagera förrän den upphettas till den temperatur som krävs för aktivering som varierar beroende på blockeringsmedlet. Hållbarheten vid förvaring i rumstemperatur har rapporterats vara god. Vid uppvärmning till aktiveringstemperaturen kan härdningen vara så kort som 20 minuter beroende på blockeringsmedlet och andra formuleringsparametrar.
Blockerade isocyanater är särskilt användbara i produkter med en dubbel härdningsmekanism. Som ett exempel ultraviolett ljus polymerisationen av en akrylatbaserad polymer som innehåller hydroxigrupper på polymerens ryggrad. Systemet skulle också innehålla ett isocyanat blockerat med ett malonat . Detta är nu ett enkomponentsystem. När värme appliceras initieras polymerisationen. Högre temperaturer öppnar sedan isocyanatet, vilket möjliggör härdning och tvärbindning av uretanet.
Blockerande medel
Ett antal blockeringsmedel kan användas men ett vanligt är metyletylketonoxim (MEKO). Caprolactam används också.
När den är blockerad finns det ingen isocyanatfunktion (NCO), så det är mycket lättare att sprida arten i vatten om man vill producera vattenburna hartser . En av de viktigaste anledningarna till att olika blockeringsmedel används förutom kemiska egenskaper är att de avblockerar vid olika temperaturer. MEKO har en ganska låg avblockeringstemperatur och är därför i ganska vanlig användning.
Avblockering av temperaturer
Olika blockeringsmedel för isocyanater har olika upplösningstemperaturer.
- Natriumbisulfit 85 °C
- Dietylmalonat = 110 °C
- 3,5-dimetylpyrazol = 115°C
- MEKO = 135 °C
- Fenol = 150 °C
- Kaprolaktam = 170 °C
Katalysatorer
Katalysatorer har också en roll i avblockeringen av blockerade isocyanater. Liksom med vanliga isocyanater kan metallorganiska föreningar och tertiära aminer sänka upplösningstemperaturen. Tennföreningar, såsom dibutyltenndilaurat, dibutyltenndiacetat och andra metallföreningar är effektiva blockeringskatalysatorer.
Används
Förutom användning i beläggningar och lim används de också för att förbättra prestandan hos polyesterdäckkord. Andra användningsområden inkluderar pulverbeläggningar , coilbeläggningar, katjonisk elektrobeläggning och primers. Blockerade isocyanater har också använts i tertiära oljefältsåtervinningstekniker. Ett blockerat isocyanat pumpas in i berget/geologiska formationen och sedan pumpas även en organisk förening med ett aktivt väte ner. Resultatet är en polymergel som hjälper till med oljeåtervinning. Användningen av natriumbisulfit som blockeringsmedel har också gjort det möjligt för dem att användas i vattenburna hartser som polyuretandispersion .
Se även
Vidare läsning
- "Polymer Science: A Comprehensive Reference | ScienceDirect" . www.sciencedirect.com . Hämtad 2021-08-26 .