Apa sebenarnya aprapolimer poliuretan, dan mengapa ini banyak digunakan dalam elastomer poliuretan, pelapis, perekat, dan aplikasi lainnya?
Dalam industri poliuretan, "prapolimer" dan "prapolimer" umumnya digunakan untuk menggambarkan konsep yang sama, meskipun "prapolimer" adalah istilah yang lebih umum dalam komunikasi teknis sehari-hari. Prapolimer poliuretan adalah bahan antara yang dihasilkan dengan mereaksikan sebagian poliol, seperti polieter atau poliester poliol, dengan diisosianat berlebih seperti MDI atau TDI.
Fitur utama dari prapolimer poliuretan yang diakhiri dengan NCO adalah bahwa ia masih mengandung gugus isosianat reaktif (-NCO) setelah reaksi awal. Kelompok NCO yang tersisa ini selanjutnya dapat bereaksi dengan bahan pengawet, pemanjang rantai, air, atau komponen reaktif lainnya untuk membentuk bahan poliuretan akhir.
Secara sederhana, prapolimer dapat dianggap sebagai bahan poliuretan setengah jadi. Alih-alih membiarkan semua bahan mentah bereaksi pada saat yang sama, sebagian reaksi diselesaikan terlebih dahulu. Hal ini memberi produsen kendali lebih besar atas pemrosesan akhir dan properti.
Mengapa Menggunakan Prapolimer?
Salah satu keuntungan utama adalah kontrol proses yang lebih baik. Mereaksikan diisosianat secara langsung dengan poliol selama produksi akhir dapat menghasilkan sistem yang sangat reaktif dan sulit dikendalikan. Dengan prapolimer, reaksi awal telah selesai sebagian, dan sisa reaksi dapat dikontrol melalui pilihan dan jumlah bahan pengawet, suhu, katalis, dan kondisi pemrosesan.
Sistem prapolimer juga dapat memberikan jendela pemrosesan yang lebih praktis untuk pencampuran, degassing, dan pengecoran. Tergantung pada formulasinya, produsen dapat menyesuaikan kecepatan reaksi untuk memenuhi persyaratan proses produksi yang berbeda.
Keuntungan penting lainnya adalah fleksibilitas formulasi. Dengan memilih poliol dan isosianat yang berbeda, produsen dapat merancang sistem poliuretan dengan kekerasan, elastisitas, ketahanan abrasi, ketahanan minyak, ketahanan hidrolisis, dan sifat lainnya yang berbeda.
Prapolimer tersedia dengan kandungan dan viskositas NCO yang berbeda. Sistem NCO yang lebih rendah seringkali lebih kental dan dapat digunakan dalam pelapis dan sealant yang dapat menyerap kelembapan, sedangkan sistem NCO yang lebih tinggi biasanya digunakan dalam sistem poliuretan dua komponen. Kandungan NCO yang sesuai bergantung pada aplikasi, sistem pengawetan, persyaratan viskositas, dan sifat target.
Bagaimana Prapolimer Digunakan?
Misalnya, dalam produksi roller poliuretan 80 Shore A, produsen pertama-tama dapat mereaksikan polieter poliol dengan isosianat yang sesuai untuk menghasilkan prapolimer yang diakhiri dengan NCO. Prapolimer kemudian dikombinasikan dengan bahan pemanjang rantai atau bahan pengawet, seperti BDO atau MOCA, tergantung pada formulasinya.
Setelah pencampuran dan, bila perlu, degassing vakum, bahan dituangkan ke dalam cetakan dan diawetkan dalam kondisi suhu yang terkendali. Pasca perawatan kemudian dapat diterapkan untuk mencapai sifat mekanik akhir dan stabilitas dimensi yang diperlukan.
Penting juga untuk dipahami bahwa prapolimer belum tentu merupakan senyawa kimia murni tunggal. Prapolimer komersial dapat mengandung isosianat yang tidak bereaksi, produk reaksi isosianat-poliol, dan spesies oligomer dengan struktur molekul berbeda.