Polyurethan Thermoplast/Duroplast/Elastomer?
Hi, ich habe eine Frage bezüglich Polyurethan. Bei der Herstellung verwende man ja Diisocyanate und Diole. Wie kann daraus ein Thermoplast entstehen, wenn sich doch immer eine Diisocianat Gruppe an das Stickstoff der Urethangruppe binden kann und deshalb eigentlich immer ein Duroplast oder Elastomer entstehen müsst?
1 Antwort
Hallo NimaM750,
aus reinen Diisocyanaten und Diolen kann nur eine Thermoplast entstehen. Da jeweils nur zwei reaktive Gruppen vorhanden sind gibt es keine Vernetzung der entstehenden lineraren Ketten. Erst wenn Triisocyanate und Triole beigemischt werden entstehen vernetzte PUs. Bei diesen ist nun das Verhätlnis von di- zu trifunktionellen Monomeren entscheidend ob ein Elastomer oder ein Duroplast entsteht.
Das was du beschreibst ist aber nicht der gängige Weg. Der gängige Weg geht über Trimere. Weil der Überschuss kann nicht beliebig hoch gewählt werden ohne die Reaktion bei geringen Molmassen zu stoppen zudem wird mit zunehmenden Überschuss die vollständige Ausreaktion auch erschwert..
Die Verwendung von Trimeren in Verbindung mit Präpolymeren gewährt eine sehr gute Steuerbarkeit der Eigenschaften.
Bei einem Überschuss an Isocyanaten können sich je nach Umgebung verschiedenste Moleküle Bildung unter anderem Polyisocyanate oder Allophanat Verbindungen die als Vernetzungspunkte dienen können.
Bei Schäumen nutzt du den Isocyanat Überschuss um Ihn mit Wasser reagieren zu lassen um Harnstoffgruppen zu erzeugen die man wiederum vernetzten.
Deshalb steuerst du ob Elastomer oder Duroplast nicht primär über den Isocyanatgehalt sondern eben über Trimere.
PUs sind sehr flexibel und viele Wege führen nach Rom. Ja ein Isocyanat Überschuss führt zu Vernetzung aber pur wird das in der Regel nie eingesetzt sondern immer in Verbindung mit anderen Komponenten Diaminen. um die Eigenschaften eben speziell zu steuern.
Dann gibt es eine Grenze bei der der Überschuss von Isocyanaten eben nicht zu längeren Ketten führt.
Zunächst vielen Dank für die Antwort, doch eine Frage stellt sich mir noch: Man kann auch aus Diisocyanaten und Diolen Duroplaste bzw. Elastomere herstellen. Dies tut man durch eine gezielte Vernetzung der Thermoplast stränge mit einem Überschuss an Diisocyanaten. Kann ich mir das wie folgt erklären, dass bei wenig Überfluss an Diisocyanaten Elastomere entstehen und bei viel Überschuss Duroplaste? Ich würde mich über eine Antwort freuen :) (sind sie Chemiker Beruflich oder woher wissen sie dies?)