Polüuretaan on mitmekülgne polümeer, mida kasutatakse paljudes rakendustes, sealhulgas ehituses, autotööstuses, polstritööstuses ja pakenditööstuses. Sellel mitmekülgsel polümeeril on ainulaadne kombinatsioon füüsikalistest ja keemilistest omadustest, nagu kõrge tõmbetugevus, suurepärane korrosioonikindlus, head isolatsiooniomadused ja hea paindetugevus. Selle polümeeri laialdane kasutamine erinevates tööstusharudes on tingitud mitmesuguste katalüsaatorite olemasolust, mida saab tootmisprotsessis kasutada. Selles artiklis uurime polüuretaanis kasutatavaid erinevaid katalüsaatoreid ja nende kasutamist.
**Polüuretaan ja selle omadused:
Polüuretaan on polümeer, mis saadakse polüooli reaktsioonil isotsüanaadiga. Polüuretaani moodustumise taga olev keemia hõlmab polüooli reaktsiooni di- või polüisotsüanaadiga. Reaktsiooni tulemusena moodustub polüuretaanpolümeer, mis võib olla kas termoplastne või termoreaktiivne.
Polüuretaani füüsikalised ja keemilised omadused sõltuvad tootmisprotsessis kasutatava polüooli ja diisotsüanaadi tüübist. Polüuretaani tootmisel kasutatakse erinevat tüüpi polüoole, sealhulgas polüesterpolüoole, polüeeterpolüoole ja polükarbonaatpolüoole. Teisest küljest on erinevat tüüpi diisotsüanaadid, mida saab tootmisprotsessis kasutada, näiteks tolueendiisotsüanaat (TDI), metüleendifenüüldiisotsüanaat (MDI) ja heksametüleendiisotsüanaat (HDI). Lõpppolüuretaantoote füüsikalised ja keemilised omadused sõltuvad tootmisprotsessis kasutatava polüooli ja diisotsüanaadi vahekorrast.
**Polüuretaani tootmisel kasutatavad katalüsaatorid:
Katalüsaatoreid kasutatakse polüuretaani tootmisel, et kiirendada polüooli ja diisotsüanaadi vahelist reaktsiooni. Polüuretaani tootmisel kasutatavad katalüsaatorid liigitatakse tavaliselt amiini- või tinapõhisteks katalüsaatoriteks.
***Amiinpõhised katalüsaatorid:
Amiinpõhised katalüsaatorid on polüuretaani tootmisel kõige sagedamini kasutatavad katalüsaatorid. Amiinkatalüsaatorid valitakse tavaliselt konkreetse kasutatava polüuretaansüsteemi alusel. Amiinkatalüsaatorid võib jagada kahte kategooriasse: tertsiaarsed amiinid ja sekundaarsed amiinid.
Tertsiaarsetel amiinkatalüsaatoritel on kiire reaktsioonikiirus ja neid kasutatakse jäikade polüuretaanvahtude, elastsete vahtude ja muude polüuretaantoodete tootmiseks. Polüuretaani tootmisel kasutatavate tertsiaarsete amiinide katalüsaatorite näidete hulka kuuluvad trietüleendiamiin (DABCO), dimetüültsükloheksüülamiin (DMCHA), dietüülaminoetanool (DEAE) ja dimetüületanoolamiin (DMEA).
Sekundaarseid amiinkatalüsaatoreid kasutatakse polüuretaantoodete tootmisel, mis nõuavad reaktsioonikiiruse täpsemat reguleerimist, nagu katted, liimid ja hermeetikud. Polüuretaani tootmisel kasutatavate sekundaarsete amiinkatalüsaatorite näideteks on N-etüülmorfoliin (NEM), dimetüülaminopropüüluurea (DMAPU) ja N-metüülmorfoliin (NMM).
***Tinapõhised katalüsaatorid:
Tinapõhiseid katalüsaatoreid kasutatakse ka polüuretaani tootmisel. Tinapõhiseid katalüsaatoreid kasutatakse tavaliselt kombinatsioonis amiinkatalüsaatoritega, et tagada reaktsioonikiiruse parem kontroll. Tinapõhised katalüsaatorid klassifitseeritakse tavaliselt nende reaktsioonivõime alusel.
Madala reaktsioonivõimega katalüsaatoreid kasutatakse painduvate polüuretaanvahtude ja katete tootmisel. Madala reaktsioonivõimega katalüsaatorite näideteks on dibutüültinadiatsetaat (DBTDA), tinaoktoaat (SnOA) ja tina-versataat (SnOV).
Kõrge reaktsioonivõimega katalüsaatoreid kasutatakse jäikade polüuretaanvahtude tootmisel. Kõrge reaktsioonivõimega katalüsaatorite näideteks on tinaoktoaat, dibutüültinadilauraat (DBTDL) ja tinaoktoaat.
**Järeldus:
Kokkuvõtteks võib öelda, et polüuretaan on mitmekülgne polümeer, mida kasutatakse paljudes rakendustes tänu ainulaadsele füüsikaliste ja keemiliste omaduste kombinatsioonile. Katalüsaatorid mängivad polüuretaani tootmisprotsessis üliolulist rolli ja kasutatakse erinevat tüüpi katalüsaatoreid, mis põhinevad konkreetsel kasutataval polüuretaansüsteemil. Amiin- ja tinapõhised katalüsaatorid on polüuretaani tootmisel kõige sagedamini kasutatavad katalüsaatorid. Sobiva katalüsaatori valik on tootmisprotsessis ülioluline ja võib oluliselt mõjutada lõpliku polüuretaantoote füüsikalisi ja keemilisi omadusi.
