O que é um poliuretanoAgente de cura?
Na indústria de poliuretano, o termo “agente de cura” é amplamente utilizado, mas muitas vezes mal compreendido. Diferentes fabricantes, formuladores e usuários finais podem usar o mesmo termo para descrever materiais diferentes. Como resultado, surge frequentemente confusão quando se discute sistemas de poliuretano.
Do ponto de vista prático, qualquer componente que ajude um material de poliuretano a curar e a se transformar de líquido em sólido pode ser chamado de agente de cura. Contudo, do ponto de vista químico, a definição é mais específica.
Um agente de cura de poliuretano é o componente reativo que participa da reação de reticulação e forma a rede polimérica tridimensional responsável pelas propriedades mecânicas finais do material.
Compreender o papel dos agentes de cura requer primeiro compreender como o poliuretano é formado.
Como o poliuretano cura?
Os materiais de poliuretano são produzidos por meio da reação de grupos isocianato (-NCO) com compostos contendo hidrogênio ativo-, principalmente grupos hidroxila (-OH) ou grupos amino (-NH₂).
Durante esta reação, moléculas individuais tornam-se quimicamente ligadas entre si, criando uma rede polimérica. Esse processo transforma o material de um estado líquido ou semi{1}}líquido em um elastômero sólido, revestimento, adesivo, espuma ou selante.
O componente que reage com a resina principal e cria esta rede é geralmente denominado agente de cura.
Quando os isocianatos atuam como agentes de cura?
O sistema de poliuretano mais comum é a formulação de poliuretano de dois{0}}componentes.
Nestes sistemas:
O componente A consiste principalmente em poliéter polióis ou poliéster polióis.
O componente B consiste em isocianatos como MDI, TDI, HDI ou IPDI.
O componente poliol serve como resina primária, enquanto o componente isocianato reage com grupos hidroxila para criar ligações e reticulações de poliuretano.
Nesta formulação, o componente isocianato é considerado o agente de cura.
É por isso que em revestimentos de poliuretano, adesivos, materiais de piso e sistemas de impermeabilização, o componente B é comumente referido como agente de cura de poliuretano ou endurecedor de poliuretano.
Quando os polióis ou as aminas atuam como agentes de cura?
Em alguns sistemas de poliuretano a situação é inversa.
Muitos sistemas de elastômero de poliuretano fundido usam pré-polímeros de poliuretano com terminação -NCO como componente principal. Estes pré-polímeros já contêm grupos isocianato em excesso e, portanto, requerem compostos contendo hidrogénio activo para completar o processo de cura.
O pré-polímero atua como resina base, enquanto o componente poliol ou amina serve como agente de cura.
Por exemplo, MOCA, DETDA, BDO e outros extensores de cadeia são frequentemente chamados de agentes de cura na produção de elastômero de poliuretano fundido porque reagem com o pré-polímero terminado em NCO e completam a rede de reticulação.
Portanto, se um material é considerado um agente de cura depende do seu papel na formulação e não da sua identidade química.
Outra fonte de confusão é a diferença entre agentes de cura e catalisadores.
Embora ambos influenciem no processo de cura, suas funções são completamente diferentes.
Um agente de cura de poliuretano participa diretamente da reação química e torna-se parte da estrutura final do polímero. Contribui para as propriedades físicas do produto acabado, incluindo dureza, resistência à tração, alongamento, adesão, resistência química, resistência à água e durabilidade.
Um catalisador de poliuretano, por outro lado, não se torna parte da rede polimérica. Sua função principal é acelerar ou regular a taxa de reação.
Os catalisadores de poliuretano comuns incluem: Catalisadores de organoestanho, Catalisadores de bismuto, Catalisadores de amina terciária, Carboxilatos metálicos
Os catalisadores normalmente são adicionados em concentrações muito baixas e afetam principalmente as características de processamento, como tempo de gelificação, tempo-livre de pegajosidade, velocidade de cura e vida útil da mistura.
Sem um catalisador, um sistema de poliuretano ainda pode curar, embora mais lentamente.
Sem um agente de cura, a reação do poliuretano não pode ser completada e o material pode permanecer líquido ou apenas parcialmente curado.
Esta diferença fundamental destaca porque os agentes de cura são componentes estruturais da rede de poliuretano, enquanto os catalisadores são aditivos de processamento.