Полимочевина — это тип эластомера , который получается из продукта реакции изоцианатного компонента и аминного компонента. Изоцианат может быть ароматическим или алифатическим по своей природе. Он может быть мономером , полимером или любым вариантом реакции изоцианатов, квазипреполимером или форполимером . Преполимер или квазипреполимер может быть изготовлен из полимерной смолы с концевыми аминогруппами или полимерной смолы с концевыми гидроксильными группами . [1]
Смесь смол может состоять из полимерных смол с концевыми аминогруппами и/или удлинителей цепей с концевыми аминогруппами. Полимерные смолы с концевыми аминогруппами не имеют каких-либо преднамеренных гидроксильных фрагментов . Любые гидроксилы являются результатом неполного превращения в полимерные смолы с концевыми аминогруппами. Смесь смол может также содержать добавки или неосновные компоненты. Эти добавки могут содержать гидроксилы, такие как предварительно диспергированные пигменты в носителе полиола . Обычно смесь смол не содержит катализатор (ы). Это происходит потому, что реакция между изоцианатом и амином происходит чрезвычайно быстро и, следовательно, не требует катализа.
Слово полимочевина происходит от греческих слов πολυ- - poly-, что означает «много»; и ουρίας - oûron, что означает «мочить» (относится к веществу мочевина , которое содержится в моче ). Мочевина или карбамид - это органическое соединение с химической формулой (NH2 ) 2CO . Молекула имеет две аминогруппы (–NH2 ) , соединенные карбонильной функциональной группой (C=O). В полимочевине чередующиеся мономерные звенья изоцианатов и аминов реагируют друг с другом, образуя мочевинные связи. Мочевины также могут быть образованы в результате реакции изоцианатов и воды, которая образует промежуточное соединение карбаминовой кислоты . Эта кислота быстро разлагается, отщепляя диоксид углерода и оставляя амин. Затем этот амин реагирует с другой изоцианатной группой, образуя полимочевинную связь. Эта двухэтапная реакция используется для изготовления того, что обычно, но неправильно называют полиуретановой пеной. Выделяющийся в ходе этой реакции диоксид углерода является основным вспенивающим агентом, особенно во многих пенополиуретанах, которые точнее было бы называть пенополиуретанами/мочевинами.
Полимочевина и полиуретан — это сополимеры, используемые при производстве спандекса , который был изобретен в 1959 году.
Полимочевина была первоначально разработана для автомобильных применений в 1980-х годах [2] [3], но затем появились и другие применения, такие как защита краев столешниц. [4] Ее быстрая реакционная способность и относительная нечувствительность к влаге сделали ее полезной для покрытий на проектах с большой площадью поверхности, таких как вторичная защитная оболочка, покрытия люков и туннелей, облицовка резервуаров и кузовов грузовиков. Отличная адгезия к бетону и стали достигается при надлежащей грунтовке и обработке поверхности. Их также можно использовать для формования распылением и брони. [5] Некоторые полимочевины достигают прочности на растяжение 40 МПа (6000 фунтов на квадратный дюйм) и удлинения более 500%, что делает ее прочным покрытием. Быстрое время отверждения позволяет быстро наносить много слоев. Высокая прочность, ударопрочность и стойкость к истиранию покрытий из полимочевины являются основной причиной их использования. [6]
В 2014 году было показано, что материал на основе эластомера
полимочевины является самовосстанавливающимся, сливаясь вместе после разрезания пополам. Материал также включает недорогие коммерчески доступные соединения. Молекулы эластомера были изменены, что сделало связи между ними длиннее. Полученные молекулы легче отделять друг от друга и лучше способны повторно соединяться при комнатной температуре с почти той же прочностью. Повторное соединение можно повторять. Эластичные самовосстанавливающиеся краски и другие покрытия недавно сделали шаг ближе к повсеместному использованию благодаря исследованиям, проводимым в Университете Иллинойса. Ученые там использовали «стандартные» компоненты для создания полимера, который снова соединяется вместе после разрезания пополам, без добавления других химикатов. [7] [8]
Полимочевина стала предпочтительным долгосрочным решением для узких лодок . Традиционное покрытие битумом, известное как «чернение», заменяется практикой использования полимочевинных покрытий. Самым явным преимуществом является то, что нет необходимости повторно наносить слой каждые 3–4 года. Считается, что полимочевинные покрытия служат 25–30 лет. [9]
Коммерческие торговые марки полимочевины включают Line-X, GLS 100R и Pentens SPU-1000, и это лишь некоторые из них. [10] [11] [12] Существует множество возможных формул полимочевины. Ассоциация развития полимочевины — это торговая ассоциация, которая представляет интересы производителей полимочевинных покрытий. [13] [14]
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )