پلی یورتانها به عنوان یک دسته متنوع از پلیمرها، جایگاه ویژهای در صنایع مختلف یافتهاند و کاربردهای گستردهای را به خود اختصاص دادهاند. در این میان، سیستمهای پلی یورتان دو جزئی از اهمیت بالایی برخوردارند، زیرا امکان تنظیم دقیق خواص نهایی ماده را فراهم میکنند. یکی از اجزای حیاتی در این سیستمها، هاردنرها هستند که با رزین (پلی ال) واکنش داده و شبکه پلیمری را تشکیل میدهند.
هاردنر پلی یورتان دزمودور Desmodur N75 نام تجاری برای دستهای از هاردنرهای پلی یورتان آلیفاتیک است که توسط شرکت Covestro (سابقاً Bayer MaterialScience) تولید میشود. این هاردنرها بر پایه HDI (هگزامتیلن دی ایزوسیانات) بیورت ساخته شدهاند و به دلیل خواص منحصر به فردشان در کاربردهای خاصی مورد استفاده قرار میگیرند.1 سابقه طولانی و شهرت شرکت Covestro در تولید مواد پلیمری با کیفیت بالا، اطمینان خاطر را برای مصرفکنندگان این نوع هاردنرها به همراه دارد.
هاردنر پلی یورتان دزمودور Desmodur N75 در انواع مختلفی عرضه میشود که عمدتاً در نوع حلال مورد استفاده و درصد مواد جامد متفاوت هستند. دو نوع رایج عبارتند از Desmodur N75 BA و Desmodur N75 MPA/X. Desmodur N75 BA معمولاً حدود 75% در استات بوتیل نرمال حل شده است. از طرف دیگر، Desmodur N75 MPA/X نیز معمولاً حدود 75% است، اما در مخلوطی از 1-متوکسی پروپیل استات-2 و زایلن (به نسبت 1:1) حل شده است. این تنوع در سیستمهای حلال، به تولیدکنندگان امکان میدهد تا بر اساس نیازهای خاص کاربردی خود، مناسبترین گزینه را انتخاب کنند. عواملی مانند مقررات مربوط به ترکیبات آلی فرار (VOC)، زمانهای خشک شدن مورد نظر و سازگاری با سایر اجزای فرمولاسیون میتوانند در این انتخاب نقش داشته باشند.
هاردنر پلی یورتان دزمودور Desmodur N75 دستهای از هاردنرهای پلی یورتان آلیفاتیک بر پایه HDI بیورت است که در محلولهای حلال مختلف مانند BA (استات بوتیل نرمال) و MPA/X (مخلوط 1-متوکسی پروپیل استات-2/زایلن) موجود است.
خواص شیمیایی و فیزیکی
هر دو نوع Desmodur N75 BA و MPA/X از نظر شیمیایی یکسان هستند و به عنوان پلی ایزوسیانات آلیفاتیک (HDI biuret) شناخته می شوند. ساختار بیورت HDI شامل سه واحد HDI است که از طریق واکنش با آب یا یک آمین ثانویه به هم متصل شده اند. این ساختار شیمیایی خاص، عملکرد بالای این هاردنرها را در کاربردهای مختلف تضمین میکند. درک این ساختار به پیشبینی رفتار و سازگاری آن با سایر مواد شیمیایی کمک میکند.
خواص فیزیکی کلیدی Desmodur N75 BA و MPA/X در جدول زیر مقایسه شده است:
| ویژگی | Desmodur N75 BA | Desmodur N75 MPA/X |
| حلال | استات بوتیل نرمال (تقریباً 75%) | 1-متوکسی پروپیل استات-2/زایلن (تقریباً 75%) |
| مقدار NCO | 16.5 ± 0.3% | 16.5 ± 0.3% |
| محتوای غیر فرار | 75 ± 1% | 75 ± 1% |
| ویسکوزیته در 23°C | 160 ± 50 mPa·s (تقریباً) | 250 ± 75 mPa·s (تقریباً) |
| ویسکوزیته در 25°C | تقریباً 140 mPa·s (تقریباً 225 mPa·s 12) | تقریباً 225 mPa·s (تقریباً 150 mPa·s ) |
| چگالی در 20°C | تقریباً 1.07 g/ml | تقریباً 1.07 g/ml |
| نقطه اشتعال | تقریباً 35°C (تقریباً 33°C برای BA/X 7) | تقریباً 38°C |
| مقدار HDI مونومر | < 0.38% | < 0.38% (یا < 0.5% ) |
| مقدار رنگ (Hazen) | ≤ 40 | ≤ 40 |
| وزن معادل | تقریباً 255 | تقریباً 255 |
مقدار NCO در هر دو نوع Desmodur N75 BA و MPA/X حدود 16.5 ± 0.3% است. این مقدار نشاندهنده غلظت گروههای واکنشدهنده ایزوسیانات است که برای تشکیل پیوندهای پلی یورتانی ضروری هستند. محتوای غیر فرار در هر دو نوع حدود 75 ± 1% است ، که نشان میدهد حدود 75% از وزن محصول را مواد جامد تشکیل میدهند.
ویسکوزیته در دمای 23 یا 25 درجه سانتیگراد بین انواع BA و MPA/X کمی متفاوت است. هاردنر پلی یورتان دزمودور Desmodur N75 دارای ویسکوزیته حدود 140-160 mPa·s در این دماها است ، در حالی که Desmodur N75 MPA/X دارای ویسکوزیته حدود 225-250 mPa·s است. این تفاوت احتمالاً به دلیل نوع حلال مورد استفاده است. چگالی هر دو نوع در دمای 20 درجه سانتیگراد تقریباً 1.07 g/ml است. نقطه اشتعال Desmodur N75 BA حدود 35 درجه سانتیگراد و برای Desmodur N75 MPA/X حدود 38 درجه سانتیگراد ذکر شده است. نوع BA/X نیز نقطه اشتعال حدود 33 درجه سانتیگراد دارد. این نشان میدهد که هر دو محصول قابل اشتعال هستند و باید با احتیاط نگهداری و استفاده شوند. مقدار HDI مونومر در هر دو نوع کمتر از 0.38% یا 0.5% است ، که نشاندهنده کیفیت و ایمنی نسبی محصول است. مقدار رنگ (Hazen) برای هر دو نوع ≤ 40 ذکر شده است ، که نشان میدهد هر دو محصول مایعاتی شفاف و کمی زرد هستند. وزن معادل برای هر دو نوع حدود 255 است و در محاسبات استوکیومتری برای تعیین نسبت اختلاط مناسب با پلی الها اهمیت دارد. تفاوتهای جزئی در ویسکوزیته و نقطه اشتعال بین انواع BA و MPA/X احتمالاً ناشی از سیستمهای حلال متفاوت است و نشاندهنده اهمیت در نظر گرفتن فرمولاسیون و روش کاربرد خاص هنگام انتخاب بین این دو نوع است.
هر دو نوع Desmodur N75 BA و MPA/X در استرها، کتونها و هیدروکربنهای آروماتیک مانند استات اتیل، استات بوتیل، متوکسی پروپیل استات، استون، متیل اتیل کتون، متیل ایزوبوتیل کتون، سیکلوهگزانون، تولوئن، زایلن و حلال نفتا 100 و مخلوطهای آنها قابل رقیق شدن هستند. حلالهای مورد استفاده باید از گرید PU باشند و حداکثر 0.05% آب داشته باشند و فاقد گروههای واکنشدهنده مانند هیدروکسیل یا آمینو باشند. هیدروکربنهای آلیفاتیک به عنوان حلال مناسب نیستند. توصیه میشود که هاردنر پلی یورتان دزمودور Desmodur N75 به زیر 40% محتوای جامد رقیق نشود، زیرا ممکن است منجر به کدورت و رسوب شود. هر دو نوع Desmodur N75 به طور کلی با پلی ایزوسیاناتهای آلیفاتیک مانند Desmodur N3200، N3300A، N3400، N3600، Z4470 و پلی ایزوسیاناتهای آروماتیک مانند Desmodur L، HL و IL سازگار هستند. واکنشگرهای ترجیحی برای Desmodur N75 پلی اکریلاتها و پلی استر پلی الها هستند. سازگاری با پلی اتر پلی الها مانند Desmophen 1380 BT ممکن است محدود باشد. الزام دقیق به استفاده از حلالهای گرید PU با محتوای آب کم، حساسیت ایزوسیاناتها به رطوبت را نشان میدهد. واکنش ایزوسیاناتها با آب میتواند منجر به واکنشهای جانبی ناخواسته و تأثیر بر خواص نهایی محصول پلی یورتانی شود. این امر لزوم نگهداری و استفاده دقیق را ایجاب میکند.
نکته کلیدی: Desmodur N75 حلالیت خوبی در حلالهای آلی مختلف (استرها، کتونها، آروماتیکها) دارد اما با هیدروکربنهای آلیفاتیک ناسازگار است. استفاده از حلالهای گرید PU با محتوای آب کم ضروری است. واکنشگرهای ترجیحی پلی اکریلات و پلی استر پلی الها هستند.
کاربردهای Desmodur N75
هاردنر پلی یورتان دزمودور Desmodur N75 به دلیل خواص برجستهاش، کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف پیدا کرده است.
پوششها: اصلیترین کاربرد هاردنر پلی یورتان دزمودورDesmodur N75 به عنوان جزء هاردنر در سیستمهای پوشش پلی یورتان دو جزئی با مقاومت بالا در برابر نور است.1 این پوششها دارای مقاومت شیمیایی و آب و هوایی بسیار خوب، حفظ براقیت عالی و خواص مکانیکی برجسته هستند. کاربردهای اصلی شامل پوششهای خشک شونده در هوا و با حرارت برای صنایع خودروسازی و صنعتی، چوب، مبلمان، پلاستیک و حفاظت در برابر خوردگی است. مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش، Desmodur N75 را به گزینهای ایدهآل برای پوششهایی تبدیل کرده است که نیاز به مقاومت طولانی مدت در برابر نور خورشید دارند و از زرد شدن یا تخریب جلوگیری میکند. در صنعت خودروسازی، از هاردنر پلی یورتان دزمودور Desmodur N75 در لایههای شفاف و روکشهای نهایی به دلیل براقیت و دوام بالا استفاده میشود. در پوششهای صنعتی و تجاری، زمان خشک شدن سریع و عملکرد قوی Desmodur N75 آن را به گزینهای مناسب برای پوششهای فلزی و بتنی تبدیل کرده است. در صنعت چوب و مبلمان، Desmodur N75 به تولید پوششهایی کمک میکند که علاوه بر محافظت از چوب، زیبایی طبیعی آن را نیز افزایش میدهند و در برابر اشعه ماوراء بنفش مقاوم هستند. Desmodur N 75 همچنین در پوششهای دریایی و هوافضا برای محافظت در برابر شرایط سخت محیطی استفاده میشود. به عنوان مثال، یک فرمولاسیون خاص پوشش شامل یک پوشش شفاف پلی یورتان دو جزئی با براقیت بالا و خشک شدن سریع بر پایه Macrynal SM 510n و Desmodur N 75 است. گستردگی کاربردها در پوششها، از خودرو گرفته تا هوافضا، نشاندهنده تطبیقپذیری و ویژگیهای عملکرد بالای Desmodur N75 است. توانایی آن در ارائه مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و دوام، آن را به گزینهای ارجح در محیطهای سخت تبدیل کرده است.
چسبها: هاردنر پلی یورتان دزمودورDesmodur N75 میتواند به عنوان هاردنر در تولید چسبهای پلی یورتان و الاستیک استفاده شود. این چسبها پیوندهای قوی بین بسترهای متخلخل و غیر متخلخل مانند چوب، فلز، بتن، شیشه، پلاستیک و چرم ایجاد میکنند. کاربردهای معمول شامل تولید مبلمان، ساخت و ساز و تولید خودرو است، جایی که دوام بالا اهمیت دارد. شرکت Covestro خود تولید کننده مواد اولیه چسب برای استفاده در تولید چسبهای تماسی و فعال شونده با حرارت و همچنین چسبهای راکتیو و مذاب گرم برای بازارهای حمل و نقل، مبلمان، کفش، بستهبندی و ساخت و ساز است. اگرچه کاربرد خاص Desmodur N75 در این چسبها در این اسناد به تفصیل شرح داده نشده است، اما ذکر شده است که این محصول به طور کلی به عنوان هاردنر در مواد پوشش دهنده یا چسبها استفاده میشود. استفاده از هاردنر پلی یورتان دزمودور Desmodur N75 در چسبها، به ویژه در کاربردهای سخت، نشان میدهد که خواص پیوند قوی و دوام آن در این زمینه نیز ارزشمند است.
الاستومرها: هاردنرهای Desmodur معمولاً به تولید لاستیک پلی یورتان اضافه میشوند. الاستومرهای تولید شده با هاردنر پلی یورتان دزمودور Desmodur N75 در صورت ترکیب با رزین مناسب، استحکام کششی و مقاومت در برابر سایش فوق العادهای نشان میدهند. این الاستومرها همچنین دارای قابلیت کشش و بازگشت به شکل اولیه خود هستند. کاربردهای رایج این الاستومرها شامل کفش، تایر، تسمه، شلنگ و سایر کاربردهای صنعتی است که در آنها انعطافپذیری و دوام مورد نیاز است. استفاده از Desmodur N75 در الاستومرها بر توانایی آن در کمک به استحکام مکانیکی و انعطافپذیری مواد پلی یورتانی تأکید میکند.
هاردنر پلی یورتان دزمودور Desmodur N75 عمدتاً در پوششهای پلی یورتان دو جزئی با مقاومت بالا در برابر نور برای کاربردهای خودرو، صنعتی، چوب و ضد خوردگی استفاده میشود. همچنین در چسبهای پلی یورتان برای پیوند قوی و در تولید الاستومرهای پلی یورتان که در آنها استحکام کششی و مقاومت در برابر سایش بالا مورد نیاز است، کاربرد دارد.