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Les durceurs isocyanates sont des réticulateurs réactifs qui réagissent avec l'hydroxyle, l'amine ou d'autres groupes fonctionnels actifs contenant de l'hydrogène pour former des structures en réseau polyuréthane ou polyuréthane-urée. Utilisés dans les peintures, revêtements, adhésifs, élastomères, composites et scellants, ils ne désignent pas une seule substance chimique, mais plutôt une grande famille de polyisocyanates dérivés de différents diisocyanates.
Les durceurs isocyanates forment une structure en réseau tridimensionnel en réagissant avec des groupes hydroxyle du côté résine, en particulier dans les systèmes polyuréthanes à deux composants. Cette réticulation ; la dureté du film peut être décisive pour la résistance chimique, la résistance aux solvants, la résistance à l'abrasion, l'adhérence et l'intégrité mécanique à long terme.
Les durceurs isocyanates comprennent différentes familles de produits issues de l'IDH, de l'IPDI, de l'H12MDI, du TDI et du MDI. Dans l'industrie des revêtements, en particulier les isocyananates à base d'IDH, les biuretes à base d'IDH, les isocyananiates à base d'IPDI et leurs types modifiés à faible viscosité ou hydrophiles sont des groupes commerciaux importants.
Les raidisseurs isocyanates sont des réticulateurs réactifs contenant deux groupes isocyanates ou plus qui réagissent avec l'hydroxyle, l'amine ou d'autres fonctions actives d'hydrogène pour former des réseaux polyuréthaniques et polyurésiens.
Les durceurs isocyanates sont couramment utilisés dans les revêtements à deux composants, les adhésifs, les scellants, les élastomères, les systèmes de sol, les dispersants en polyuréthane et d'autres formulations thermodurcissables haute performance.
Les durceurs isocyanates transforment chimiquement un système de résine liquide ou thermoplastique en un matériau réticulé ; ce matériau présente une dureté, une résistance chimique, une résistance mécanique et une durabilité accrues.
Les polyisocyanates à base de durceurs isocyanates comptent parmi les durceurs isocyanates les plus importants pour les revêtements polyuréthanes résistants à la lumière.
L'IDH est un diisocyanate aliphatique, et ses dérivés commerciaux incluent les triméris, les biuretes, les urétidones et les allophanates.
Ces matériaux sont couramment utilisés dans des endroits nécessitant une excellente résistance aux intempéries, une rétention de brillant et une résistance chimique.
Durceurs isocyanates Les trimériques isocyanuratiques sont particulièrement importants dans les revêtements polyuréthanes à deux composants.
Leur nature multifonctionnelle assure une forte densité de réticulation tout en maintenant la stabilité lumineuse typique de la chimie des isocyanates aliphatiques.
Les produits commerciaux peuvent offrir une résistance supérieure aux produits chimiques et aux intempéries, ainsi que des propriétés mécaniques solides.
Les durceurs d'isocyanate : les polyisocyanates de biuret sont une autre famille bien établie d'agents de guérison.
Les structures biuret offrent une fonctionnalité multifonctionnelle NCO et ont historiquement été largement utilisées dans les revêtements en polyuréthane à base de solvants.
Selon la résine choisie, elles peuvent offrir des combinaisons bénéfiques de flexibilité, de rigidité et de performance de revêtement.
Les agents de durcissement isocyanate sont particulièrement importants dans les revêtements modernes à haute solidité.
La faible viscosité de l'agent de durcissement fournit des solides de formulation plus élevée tout en maintenant la rhéologie pulvérisable ou recouverte.
Réduire la demande de solvant peut contribuer à des formulations de COV plus faibles sans abandonner la chimie traditionnelle du polyuréthane à deux composants.
Les durceurs isocyanates présentent des performances lumineuses et extérieures différentes selon le diisocyanate de départ utilisé. Les polyisocyanates dérivés de structures aliphatiques ou cycloaliphatiques telles que l'IDH et l'IPDI sont préférés dans les revêtements automobiles, plastiques, en bois et extérieurs où le jaunissement doit être limité, tandis que les durcisseurs aromatiques issus de TDI et MDI peuvent être envisagés dans des applications où la stabilité des couleurs est moins critique.
Les durceurs isocyanates se distinguent non seulement par leur origine chimique mais aussi par leur architecture moléculaire. Les structures isocyanurate, biuret, allophanette, uréthidione, adduct, prépolymère et polyisocyanate bloqué ; peuvent présenter des comportements différents en termes de fonctionnalité, viscosité, teneur en NCO, vitesse de réaction et propriétés du film final.
Lors du choix des durceurs isocyanate, la teneur en NCO du durcisseur est l'un des paramètres clés de formulation. En utilisant la valeur hydroxyle de la résine et la teneur réelle en NCO du durcisseur ensemble, le rapport équivalent NCO/OH est calculé et le niveau approprié de réticulation est déterminé.
Les durceurs à isocyanate peuvent être proposés sous forme sans solvant, solvant dans solvant, dispersibles dans l'eau, hydrophiles modifiés ou blocés. Cette gamme de produits permet le développement de différents procédés, allant des polyuréthanes 2K à base de solvants aux systèmes à base d'eau, des revêtements riches en solides aux peintures de cuisson monocomposantes.
Parmi les durcisseurs à l'isocyanate, les produits à faible teneur en monomères libres sont devenus de plus en plus importants pour des raisons d'hygiène au travail et de réglementation. Les fabricants commerciaux proposent des grades spéciaux qui maintiennent la quantité de monomères restants dans les polyisocyanates basés sur l'IDH ou l'IPDI à faible niveau.
QU'EST-CE QUE LES DURCISSEURS ISOCYANATES ?
Les durceurs isocyanates sont des durceurs à base de polyisocyanates qui transportent plus d'un groupe réactif -NCO sur la molécule et forment des réticulations dans les résines appropriées. L'une des utilisations les plus courantes est dans les revêtements polyuréthanes à deux composants préparés avec des résines acryliques, polyesters ou polyols à fonction hydroxyle.
Ces produits ne peuvent pas être identifiés par un seul numéro CAS ni par une seule formule moléculaire. Les « durcisseurs isocyanates » sont une catégorie de produits qui couvrent commercialement de nombreuses structures chimiques différentes.
Certains produits présentent une structure isocyanurate formée directement par trimérisation d'un monomère diisocyanate. Les trimériers IDH et IPDI sont les exemples les plus connus de ce groupe.
Les agents isocyanets à base de TDI et MDI offrent généralement une réactivité intrinsèque plus élevée et peuvent être très efficaces dans les apprêts, adhésifs, scellants, élastomères et systèmes polyuréthaniques intérieurs.
Leur nature aromatique peut subir des changements photochimiques lors d'une exposition prolongée aux rayons UV ; cela peut entraîner un jaunissement et une perte de brillance dans des applications extérieures non protégées. Pour cette raison, les durceurs isocyanates sont souvent choisis lorsque la performance mécanique, la réaction rapide ou l'économie de formulation sont plus importantes que la stabilité à long terme de la couleur extérieure.
Les raidisseurs isocyanates sont particulièrement importants car ils offrent plus de deux fonctionnalités et forment donc des mailles en polyuréthane fortement réticulées.
Les polyisocyanates commerciaux d'IDH et d'IPDI peuvent contenir des structures isocyanaratiques, biurètes, urétoniques ou allophanétiques, tout en conservant plusieurs groupes NCO réactifs. Les structures modifiées des agents de curation isocyanate réduisent la concentration et la volatilité du monomère libre par rapport aux diisocyanates non modifiés correspondants.
La réaction entre l'isocyanate et l'alcool crée la liaison uréthane. La réaction répétée entre les polyols multifonctionnels et les agents polyvalents isocyanates multifonctionnels crée le réseau polyuréthane tridimensionnel, responsable des performances finales du revêtement ou de l'adhésif.
La densité de réticulation des agents de durcissement isocyanate est principalement contrôlée par la fonctionnalité des NCO, le rapport équivalent et la fonctionnalité de la résine co-réagissante.
Les durceurs isocyanates réagissent plus rapidement avec les amines et forment des groupes urée substitués. Cette chimie est centrale dans les revêtements en polyurée, les systèmes polyaspartiques et diverses technologies d'élastomère ou d'étanchéité à durcissement rapide.
La vitesse de réaction plus élevée des amines permet un durcissement rapide, mais réduit aussi la durée de vie du pot si la formulation n'est pas soigneusement conçue. L'eau réagit aussi chimiquement avec la fonction isocyanate.
Un acide carbamique instable se forme d'abord puis est converti en amine, libérant du dioxyde de carbone.
L'amine formée réagit ensuite avec d'autres groupes isocyanates pour former des structures d'urée.
La réaction des durceurs isocyanates avec l'eau est utile dans les systèmes polyuréthaniques à durcissement humide, mais est indésirable lors du stockage de l'agent de durcissement lui-même.
La pollution humide peut épuiser la fonction des sous-marins, augmenter la viscosité, former une polyurée insoluble et générer une pression de dioxyde de carbone dans des contenants scellés.
Par conséquent, les cuves de stockage, les conduites de transfert, les solvants et les équipements de formulation doivent être maintenus à sec.
Les durcisseurs Biuret sont particulièrement courants en chimie HDI. Ces structures peuvent offrir une grande fonctionnalité et une bonne résistance extérieure et sont utilisées depuis longtemps dans les revêtements traditionnels en polyuréthane à deux composants.
La modification allophanée peut être utilisée pour obtenir une faible viscosité et une structure de maillage plus flexible. Ces durcissants peuvent être avantageux dans les systèmes de revêtements à haute teneur en solides ou flexibles en polyuréthane.
Les structures de l'urétidion se forment par la combinaison de deux groupes isocyanates pour former un anneau. Certains produits urétidiens offrent une faible viscosité ; certains dérivés solides de l'urétithione peuvent être utilisés dans le revêtement en poudre ou dans des systèmes activés par chaleur.
Dans les isocyanates bloqués, les groupes NCO ont été temporairement réagis avec un autre composant à température ambiante. Ils permettent le développement de systèmes de fours à un seul composant car ils peuvent subir une réaction de réticulation après chauffage.
Les polyisocyanates hydrophiles modifiés sont conçus pour être plus facilement miscibles avec les résines à base d'eau. Ainsi, ils peuvent être utilisés dans les revêtements et adhésifs en polyuréthane à deux composants à base d'eau.
Les durcisseurs isocyanates incluent également des produits prépolymères. Dans ces produits, le diisocyanate est partiellement réagi avec du polyol approprié ou d'autres substances réactives pour obtenir une structure terminale NCO de poids moléculaire plus élevée.
Cette modification peut modifier le niveau de monomère libre, la viscosité, l'élasticité et le comportement de réaction. Dans les systèmes d'adhésif, de mastic, de membrane ou de revêtements élastiques, de tels prépolymères peuvent être préférés.
Les polyisocyanates à base d'IDH se distinguent généralement dans les revêtements où la résistance extérieure, la rétention de la brillance, le faible jaunissement et la flexibilité sont importants.
NOMS COURANTS DE PRODUITS ET DE PRODUITS CHIMIQUES
Durceurs isocyanates
Durcisseurs polyistocyanates
Réticulateurs polyisociates
Durcisseurs en polyuréthane
Durcisseurs PU
Durceurs en polyuréthane 2K
Polyisociates aliphatiques
HDI Polyisocyanate
Polyisocianate IPDI
CAS NO, EC / EINECS NO ET IDENTIFICATION CHIMIQUE
Nom du produit : Isocyanate Hardeners
Classe de produit : Réticulateurs à base de polyisocyanates
Classe chimique : polyisocyanates aliphatiques, cycloaliphatiques ou aromatiques
Un seul CAS Numéro : Non défini
Un seul EC/EINECS Numéro : Non défini
Une formule moléculaire unique : Non définie
Poids moléculaire unique : Non défini
Groupe réactif de base : -sous-officier
Partenaires de réaction de base : hydroxyle, amine et autres groupes actifs contenant de l'hydrogène
Principaux types structurels : isocyanurate, biuret, allophanée, uréthidione, adduct, prépolymère et polyisocyanate bloqué
Principaux diisocyanates initiaux : IDH, IPDI, H12MDI, TDI et MDI
Forme physique : liquide, liquide visqueux, solution, solide, granule ou poudre selon le produit
Ses principales fonctions : réticulation, durciment, développement de la dureté du film, résistance chimique et amélioration des performances mécaniques
STRUCTURE CHIMIQUE ET PROPRIÉTÉS MOLÉCULAIRES DES DURCIS ISOCYANATES
Les durceurs isocyanates forment une grande famille en termes de structure moléculaire. La caractéristique commune est la présence de plus d'un groupe isocyanate réactif sur la molécule.
L'atome de carbone du groupe isocyanate présente un caractère électrophile. Des groupes nucléophiles tels que l'hydroxyle ou l'amine attaquent ce centre carbone et provoquent la formation de nouvelles liaisons.
Une liaison uréthane se forme à la suite de la réaction d'un groupe NCO avec de l'alcool. Cette réaction est le mécanisme de réticulation de base des systèmes de revêtement polyuréthane à deux composants.
Les liaisons urée se produisent lors de la réaction avec les groupes amines. La réaction amine-isocyanate est généralement plus rapide que la réaction hydroxyl-isocyanate.
Les raideurs isocyanuratiques sont obtenus en formant une structure en anneau composée de trois unités diisocyanates. Cette structure peut augmenter la fonctionnalité et contribuer au développement plus rapide du réseau tridimensionnel de réliaison croisée.
Les isocyanates HDI sont connus pour leur bonne résistance à la lumière et à l'extérieur grâce à leur nature aliphatique. Ils peuvent être largement utilisés dans les finitions automobiles, plastiques et industrielles.
Les isocyanurates de l'IPDI possèdent une structure cycloaliphatique. En raison de leur rigidité moléculaire, ils peuvent avoir un effet significatif sur la dureté du film, le développement rapide de la dureté et la résistance chimique.
Les structures biuret HDI sont une autre classe courante de polyisocyanates. Ils peuvent offrir une grande fonctionnalité et une grande résistance extérieure, et peuvent être compatibles avec diverses résines à fonction hydroxylique.
Les polyisocyanates structurés allophanétiques peuvent être utilisés lorsque la viscosité plus faible ou la structure du réseau flexible est ciblée. Dans les systèmes riches en solides, une faible viscosité du durcisseur peut offrir un avantage significatif au procédé.
Les polyisocyanates dans la structure uréthidienne peuvent être conçus comme durcisseurs liquides à faible viscosité ou comme des réticulateurs solides activant la chaleur.
Dans les polyisocyanates bloqués, le groupe NCO est converti transitoirement en forme non réactive. Lorsque la température est suffisamment maintenue, la réaction de réticulation redevient possible.
La modification hydrophile consiste à ajouter des segments hydrophiles appropriés à la structure polyistocyanate afin d'améliorer la compatibilité avec les résines à base d'eau. Ainsi, le durcisseur peut être plus uniformément dispersé dans la phase résine contenant de l'eau.
Les fonctions principales des durceurs isocyanates au niveau moléculaire sont :
Formation de liaisons uréthaniques avec des groupes hydroxyle
Formation d'une liaison urée avec des groupes amine
Relier les chaînes polymères entre elles
Création d'une structure réseau tridimensionnelle
Amélioration de la rigidité du film
Augmentation de la résistance chimique
Amélioration de la résistance aux solvants
Soutien à la résistance à l'abrasion
Amélioration de l'adhérence et de l'intégrité mécanique
Ajustement de l'élasticité ou de la rigidité selon le type de molécule
Soutien à la résistance extérieure
Contribuer à la préservation de l'éclatement
Amélioration de la résistance à la chaleur
Aider à améliorer la résistance à l'eau et à l'humidité
PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET CHIMIQUES DES DURCEURS ISOCYANATES
Comme les durceurs isocyanates constituent une grande famille de produits, ils ne peuvent pas être définis par un ensemble unique de propriétés physiques. La teneur en NCO, la viscosité, la fonctionnalité et la quantité de solides peuvent varier considérablement en fonction du type de polyisocyanate utilisé.
Spécifications techniques générales :
Apparence physique : Liquide incolore ou légèrement jaune, liquide visqueux, solution, granule ou poudre
Caractère chimique : Polyisocianate réactif
Groupe réactif de base : -sous-officier
Chimie initiale : dérivés HDI, IPDI, H12MDI, TDI ou MDI
Fonctionnalité : Varie selon le produit, sur environ 2 dans la plupart des polyisocyanates de revêtement
Contenu sous-officier : Varie selon le ratio produit et solides
Viscosité : peut varier de quelques centaines de mPa·s à des dizaines de milliers de mPa·s
Solides : On trouve différentes formes commerciales, allant d'environ 40 % à 100 %
Couleur : Aliphatique est généralement faible dans les produits haut de gamme
Monomère libre : Varie selon la qualité standard et la faible qualité des monomères
Densité : Varie selon le polyisocyanate et le système solvant
Comportement avec l'eau : Réaction chimique
Comportement avec les résines à fonction hydroxyle : Crée une réticulation à l'uréthane
Comportement avec les amines : Montre une formation rapide de l'urée
Environ 20 à 23 % de contenu en sous-officiers (NCO) est visible dans les durcisseurs commerciaux à base de trimers HDI. Par exemple, certains produits de trimérisse HDI 100 % solides de Covestro de la famille Desmodur N donnent une teneur en NCO d'environ 21,8 à 23,5 %.
Dans la même famille de produits, la viscosité peut varier d'environ 730 mPa·s à plusieurs milliers de mPa·s ou plus. Cette différence est due à la structure moléculaire, à la fonctionnalité et à la méthode de modification.
Des valeurs d'environ 22 à 23 % de NCO peuvent également être observées dans les produits biuret HDI, mais la viscosité peut différer de celle des produits isocyanurates.
Les polyisocyanates à base d'IPDI présentent souvent une rigidité plus élevée et un comportement de viscosité différent de celui des produits IDH. Il existe également des isocyanarates solides d'IPDI.
Dans les produits vendus en solvant, le « pourcentage de sous-officiers en forme d'approvisionnement » est affecté par la quantité de solvant. Par conséquent, non seulement le pourcentage de sous-officiers mais aussi le ratio de solides doit être contrôlé.
Le poids équivalent réel du durcisseur peut être déterminé en fonction de la teneur en NCO. La valeur actuelle du TDS ou du COA du fournisseur doit être utilisée dans le calcul de la formulation.
COMMENT FONCTIONNENT LES DURCEURS D'ISOCYANATE AU NIVEAU MOLÉCULAIRE ?
Les durceurs isocyanates forment un réseau polymère réticulé par couplage multipoint des fonctions d'hydrogène actif sur la résine.
Dans les revêtements polyuréthanes à deux composants, le composant A contient principalement la résine à fonction hydroxyle, et le composant B contient le durcisseur polyisocyanate.
Lorsque les deux composants sont mélangés, les groupes NCO et OH réagissent pour former des liaisons uréthanes. Au fur et à mesure que la réaction progresse, les chaînes individuelles de résine sont reliées entre elles.
Lorsque la fonctionnalité du raideur est supérieure à deux, non seulement l'allongement de la chaîne mais aussi la formation de réseaux tridimensionnels se produit.
À mesure que la densité de réticulation augmente, la dureté, la résistance chimique et la résistance aux solvants peuvent généralement augmenter. Cependant, une densité de maillage excessive peut entraîner une diminution de la flexibilité ou de la résistance aux impacts dans certains systèmes.
Les durceurs à base d'IDH peuvent soutenir la flexibilité et la résistance aux intempéries dans des systèmes adaptés. Les polyisocyanates à base d'IPDI peuvent être utilisés pour augmenter la dureté et développer rapidement la dureté.
Par conséquent, mélanger les dérivés IDH et IPDI peut être techniquement bénéfique. Un produit peut offrir plus de flexibilité, tandis que l'autre peut augmenter la dureté et la résistance chimique.
La vitesse de réaction est influencée par la température ambiante, le catalyseur, la fonctionnalité de la résine et l'humidité. À mesure que la température augmente, le durcissement s'accélère généralement, mais le temps d'utilisation peut être réduit.
L'humidité peut provoquer une réaction secondaire indésirable. Lorsque les groupes de sous-officiers réagissent avec l'eau, du dioxyde de carbone se forme, ce qui peut former des bulles ou des pores dans le film.
Les principales fonctions des durceurs isocyanates au niveau moléculaire et du film sont :
Chaînes réticulées en résine
Création d'une structure en réseau en uréthane
Augmenter effectivement le poids moléculaire
Amélioration de la rigidité du film
Augmentation de la résistance chimique
Amélioration de la résistance aux solvants
Soutien à la résistance de l'eau
Augmentation de la résistance aux rayures
Contribution à la résistance à l'abrasion
Ajustement de l'équilibre entre impact et élasticité selon le type de produit
Fournir une résistance extérieure
Contribuer à la préservation de l'éclatement
Amélioration de l'intégrité de surface
Augmentation de la résistance thermique du film durci
DANS QUELS SECTEURS LES DURCEURS ISOCYANATES SONT-ILS UTILISÉS ?
Les durceurs à isocyanate sont des réticulateurs importants, notamment utilisés dans les systèmes de revêtement polyuréthane haute performance, d'adhésifs et d'élastomères.
Principaux domaines d'utilisation :
Revêtements OEM automobiles
Revêtements de remise à neuf automobile
Couches transparentes pour automobiles
Enveloppes pour véhicules utilitaires
Peintures métalliques industrielles
Revêtements protecteurs
Systèmes anti-corrosion
Revêtements plastiques
Vernis pour bois et meubles
Revêtements en parquet
Revêtements en béton
Revêtements de sol
Revêtements marins
Revêtements pour yachts et bateaux
Revêtements pour éoliennes
Systèmes de gelcoat composite et de surface
Peintures solides à haute teneur
Polyuréthanes à deux composantes à base d'eau
Polyuréthanes à deux composants à base de solvants
Systèmes de durcissement à l'humidité à un seul composant
Peintures de cuisson à un seul composant
Durcisseurs de revêtement en poudre
Adhésifs en polyuréthane
Adhésifs de plastification
Adhésifs pour chaussures
Adhésifs automobiles
Adhésifs structurels
Scellants
Scellants en polyuréthane
Élastomères
Membranes
Systèmes de moulage en polyuréthane
Résines composites
Revêtements textiles
Revêtements en cuir
Le choix du produit parmi les durceurs à isocyanate dépend des exigences de performance de l'industrie. La préservation de la lumière et de la brillance est essentielle dans le vernis automobile, tandis que la résistance à la liaison et la vitesse de réaction peuvent être plus importantes dans l'adhésif industriel.
Dans les revêtements extérieurs, les polyisocyanates aliphatiques et cycloaliphatiques sont particulièrement importants. Les durcisseurs aromatiques, en revanche, peuvent offrir des options économiques et très réactives dans les applications où le changement de couleur est acceptable.
PEINTURE, REVÊTEMENT, POLYURÉTHANE ET RÉSINE APPLICATIONS DES DURCISSEURS ISOCYANATES
L'industrie des peintures et des revêtements est l'une des utilisations les plus importantes des durcisseurs à l'isocyanate. Dans les systèmes polyuréthanes à deux composants, le durcisseur assure la réticulation du liant de fonction hydroxylique.
Les fonctions possibles des durceurs isocyanates dans les applications de revêtement sont :
Résines à fonction hydroxyle réticulées
Amélioration de la rigidité du film
Fourniture de résistance chimique
Augmentation de la résistance au solvant
Amélioration de la résistance aux rayures
Soutien à la résistance à l'usure
Augmentation de la résistance extérieure
Contribuer à la préservation de l'éclatement
Amélioration de la résistance à l'eau
Amélioration de l'intégrité mécanique
Réglage du temps de durcissement
Modifier l'équilibre entre flexibilité et rigidité
Développement de revêtements riches en solides
Préparation de systèmes 2K à base d'eau
Création de systèmes de fournaise à composant unique
Les durceurs à base de trimers HDI sont largement utilisés dans les revêtements automobiles et industriels. La famille de trimériers HDI de Covestra comprend des produits pour les fabricants automobiles OEM, la réparation automobile, les plastiques et les revêtements industriels à haute résistance aux intempéries, à la rétention de la brillance et à des propriétés non jaunies.
Les trieurs HDI à faible viscosité sont importants pour les systèmes à forte densité de solides. Réduire la viscosité du durcisseur peut aider à ajuster la viscosité totale de la formulation en utilisant moins de solvant.
Les biurétiques HDI peuvent également être utilisées dans des systèmes de couche supérieure à forte résistance extérieure. Ils peuvent être bien compatibles avec certains polyols très ramifiés.
Les polyisocyanates à base d'IPDI peuvent être utilisés pour améliorer la dureté et les propriétés de séchage. Les sources techniques Evonik affirment que l'équilibre entre résistance mécanique et ténacité peut être ajusté en utilisant des polyisocyanates IPDI conjointement avec des types IDH.
Puisque la flexibilité est importante dans les revêtements plastiques, des polyisochyanates à faible viscosité ou plus flexibles peuvent être préférés. Le choix du durcisseur doit être fait en conjonction avec la résine, car une densité de réticulation trop élevée peut entraîner une fragilité.
Les revêtements pour bois et meubles peuvent nécessiter à la fois un séchage rapide et une dureté de surface. Des polyisocyanates aromatiques à base de TDI ou aliphatiques peuvent être utilisés selon la force de couleur ciblée.
La résistance chimique, la résistance mécanique et la résistance à l'eau sont importantes dans le béton et les revêtements de sol. Un durcisseur polyisocyanate adapté, combiné à une résine hydrooxyl fonctionnaire, peut former un maillage polyuréthanique durable.
Dans les éoliens, yachts et composites extérieurs, la résistance au soleil et à l'humidité peut être critique. Les rigidifiants à base d'IPDI aliphatique ou cycloaliphatique sont excellents dans ces systèmes extérieurs.
Les durceurs bloqués peuvent être utilisés pour les revêtements de fournaise à composant unique. L'activation de la réticulation sous chaleur permet de conserver la résine et le durcisseur dans un seul emballage avant la production.
Les polyisocyanates hydrophiles modifiés sont importants dans les polyuréthanes 2K hydriques. Ces produits peuvent être conçus pour offrir une meilleure dispersion lors de la phase liante aquatique.
UTILISATION DES DURCISSEURS ISOCYANATES DANS LES APPLICATIONS ADHÉSIVES, COMPOSITES, ÉLASTOMÈRES ET D'ÉTANCHÉITÉS
Les durceurs à isocyanate peuvent être utilisés comme réticulateurs non seulement dans l'industrie des revêtements, mais aussi dans les systèmes adhésifs, composites et élastomères.
Dans les adhésifs polyuréthanes à deux composants, le durcisseur polyistocyanate réagit avec le composant principal à base de polyol pour améliorer la résistance finale de la liaison.
Les adhésifs de lamination peuvent nécessiter de l'assemblage de film, de feuilles métalliques, de textiles ou d'autres couches. Le type de durcisseur peut influencer la durée d'utilisation, la vitesse de durcissement et la résistance chimique finale.
Un titiculage excessif dans les chaussures et les adhésifs élastiques peut rendre la connexion cassante. Pour cette raison, des structures polyisocyanates plus flexibles peuvent être préférées.
TDI, TDI/HDI ou d'autres durcisseurs polyisocyanates aromatiques peuvent également être utilisés dans les adhésifs industriels. Dans les zones où la stabilité des couleurs n'est pas critique, une forte réactivité peut être un avantage.
Les durcisseurs hydrophiles modifiés peuvent être utilisés dans les adhésifs à dispersion polyuréthane à base d'eau. La réticulation peut améliorer la résistance à l'eau, à la chaleur, au plastifiant et aux solvants.
Dans les applications composites, les durcisseurs en polyisocyanate peuvent être utilisés dans la préparation de matrices en polyuréthane à base de polyuréthane. Les systèmes basés sur l'IDH et l'IPDI sont importants pour les pièces composites visibles nécessitant une résistance à la lumière.
Les polyisocyanates à base d'Evonik, IPDI et HDI font partie des titriculaires pour les applications composites, gelcoat, revêtements, adhésifs et élastomères.
Les isocyanurates IPDI peuvent être utilisés dans des systèmes composites où une température de transition vitreuse élevée et des propriétés mécaniques élevées sont requises. Les polyisociates HDI peuvent équilibrer ces structures grâce à leur contribution en flexibilité et ténacité.
Dans les élastomères en polyuréthane, la structure prépolymère avec des embouts durcissants ou NCO influence la dureté finale, l'allongement, la déchirure et les propriétés d'abrasion.
Des prépolymères ou polyisocyanates plus flexibles peuvent être utilisés dans les membranes et les mastics. Ici, la résistance aux fissures et la mobilité peuvent être plus importantes que la dureté.
LES DURCISSEURS ISOCYANATES SONT-ILS UTILISÉS DANS LES APPLICATIONS ALIMENTAIRES, COSMÉTIQUES ET PHARMACEUTIQUES ?
Les durcissants isocyanates ne sont pas directement des additifs alimentaires, des agents aromatiques ou des ingrédients nutritionnels. Leurs principales utilisations sont le polyuréthane industriel et les systèmes de revêtement.
Dans le cas de l'utilisation du polyisociate dans les emballages alimentaires ou les adhésifs de contact alimentaire, l'évaluation ne doit pas être basée sur la qualité globale du produit durci, mais sur la structure chimique réelle, la composition du système final durci, le niveau de monomères résiduels et les exigences de migration.
Certains adhésifs ou revêtements en polyuréthane peuvent être développés pour des applications de contact alimentaire, mais cela ne signifie pas que tous les durcisseurs à l'isocyanate sont automatiquement adaptés au contact alimentaire.
Dans les formulations cosmétiques, les durcissants polyisocyanates ne sont pas des ingrédients polyvalents pour consommateurs. En raison de leur nature réactive NCO, ils ne doivent pas être considérés comme un ingrédient cosmétique direct.
Dans l'industrie pharmaceutique, les durceurs isocyanates ne constituent pas la classe d'ingrédients actifs standard ou d'excipients. L'adéquation des matériaux utilisés dans les dispositifs médicaux ou les polyuréthanes d'emballage pharmaceutique doit être évaluée par le système final.
Dans les demandes de contact médical ou alimentaire, un faible taux de monomères libres ne suffit pas comme critère d'éligibilité. La législation pertinente, les substances extractibles, la migration et le degré de guérison final doivent être évalués séparément.
APPLICATIONS INDUSTRIELLES DES DURCEURS ISOCYANATES
Les durceurs isocyanates agissent comme des réticulateurs dans de nombreux systèmes polyuréthanes thermodurcissables grâce à leurs groupes NCO réactifs.
Les fonctions suivantes peuvent être présentes dans les applications des durceurs isocyanates industriels :
Réticulation en polyuréthane 2K
Durcissement à la résine acrylique hydroxyle
Durcissement polyol en polyester
Durcissement polyéther polyol
Réticulation en polyuréthane hydrohydrographique
Production de revêtements riches en solides
Production de finition automobile transparente
Production industrielle de revêtements métalliques
Production de revêtements plastiques
Production de vernis pour bois et mobilier
Production de béton et de revêtements de sol
Réticulation par adhésif
Production d'adhésifs pour plastification
Durcissement matriciel composite
Production d'élastomères
Production de mastic et de membranes
Création d'un système de fournaise à un seul composant
Réticulation par revêtement en poudre
Développement de systèmes à faible jaunissement
Formation de films à haute résistance chimique
Développement rapide de la dureté
Ajustement de la grande flexibilité ou rigidité
Lors de l'utilisation de durcisseurs isocyanates, le rapport équivalent NCO/OH est l'un des paramètres de base de la formulation. La teneur en hydroxyle de la résine et la teneur en NCO du durcisseur doivent être calculées ensemble.
Si le rapport NCO/OH est trop bas, cela peut entraîner un réticulation incomplète. Dans ce cas, le film peut rester mou, la résistance du solvant diminuer, ou les propriétés mécaniques peuvent ne pas atteindre la cible.
Un rapport NCO/OH trop élevé peut entraîner la présence excessive d'une fonction isocyanate dans le système et l'instabilité de la structure du réseau. Des problèmes tels que des réactions secondaires liées à l'humidité et à la fragilité peuvent également s'aggraver.
Le choix du catalyseur influence la vitesse de réaction. Les systèmes 2K fonctionnant à température ambiante et les systèmes cuits ne nécessitent pas le même catalyseur ni la même vitesse de réaction.
Les pigments et les agents de remplissage peuvent influencer la réaction de durcissement en raison de l'humidité ou des fonctions de surface dans le système. Par conséquent, le même comportement de durcisseur ne doit pas être supposé pour les revêtements pigmentés et transparents.
Les questions suivantes doivent être évaluées dans l'utilisation des durcisseurs isocyanates dans les systèmes industriels :
Type polyisociate
Diisocyanate initial
Contenu sous-officier
Fonctionnalités
Poids équivalent
Viscosité
Rapport des solides
Type de solvant
Quantité de monomère libre
Couleur
Valeur OH de la résine
Ratio sous-officiers/officiers
Catalyseur
Teneur en humidité
Température ambiante
Épaisseur du film
Temps d'utilisation
Temps de séchage
Temps complet de durcissement
Dureté du film
Résistance aux impacts
Flexibilité
Adhérence
Résistance chimique
Résistance à l'eau
Résistance au solvant
Luminosité
Résistance extérieure
TDS
SDS
COA
QUELS PROBLÈMES LES DURCISSEURS ISOCYANATES PEUVENT-ILS AIDER À RÉSOUDRE ?
durcisseurs isocyanates ; Ils peuvent aider à résoudre différents problèmes techniques tels que la réticulation insuffisante, la faible résistance chimique, la faible dureté ou les performances extérieures insuffisantes dans les systèmes de revêtement, d'adhésifs et de polyuréthane. La bonne solution dépend de la structure en polyisociate à utiliser.
Faible résistance chimique dans le revêtement
Un insuffisant réticulation de la résine à fonction hydroxyle peut provoquer un ramollissement face au solvant ou au produit chimique. Un bon rapport polyisocyanate et NCO/OH peut former un réseau uréthane plus dense.
Rigidité insuffisante du film
Une faible densité de réticulation peut limiter le développement de la rigidité. Les polyisocyanates à base d'IPDI ou à haut fonctionnement peuvent être évalués afin d'augmenter le développement de la rigidité.
Le revêtement est trop fragile
Une fonctionnalité trop élevée ou une densité de réticulation excessive peuvent rendre le film cassant. Des rigidités plus flexibles à base de HDI ou modifiées à l'allophanette peuvent améliorer cet équilibre.
Jaunissement dans l'environnement extérieur
Le changement de couleur induit par la lumière peut être observé dans les systèmes aromatiques basés sur TDI ou MDI. Les durcisseurs aliphatiques/cycloaliphatiques à base d'IDH ou d'IPDI peuvent être utilisés dans des applications nécessitant un faible jaunissement requis.
Conservation à faible brillance
La dégradation du réseau polymère dans l'environnement externe peut entraîner une diminution de la brillance au fil du temps. Un système polyisocyanate aliphatique approprié peut contribuer au maintien de l'apparence à long terme.
Viscosité élevée du revêtement
Un durcisseur très visqueux peut nécessiter une grande quantité de solvant. Des produits structurés à faible viscosité HDI ou allophanée peuvent aider au développement d'un système à haute teneur en solides.
Faible miscibilité dans un système à base d'eau
Les polyisocyanates hydrophobes standards ne peuvent pas être dispersés de manière homogène dans la résine à base d'eau. Les polyisocyanates hydrophiles modifiés pourraient être plus adaptés à ce type de système.
Temps d'utilisation trop court
Un durcisseur excessivement rapide ou un niveau de catalyseur élevé peuvent réduire le temps applicable du mélange. Une réactivité plus faible, un polyisocyanate ou un réglage de catalyseur différents peuvent être nécessaires.
Le séchage est trop lent
Une basse température, un durcissement lent ou un catalyseur insuffisant peuvent retarder le développement de la dureté. Un polyisocyanate plus rapide à base d'IPDI ou un système catalyseur adapté peut être évalué.
Fissures du revêtement plastique
Une densité réticulaire élevée peut provoquer des fissures sur le plastique flexible. Un système de polyisocyanate plus flexible et de polyol à faible Tg peut être nécessaire.
Tous les problèmes de revêtement ne peuvent pas être résolus en changeant le durciment. La structure de la résine, le pigment, le solvant, le catalyseur, l'humidité et les conditions d'application doivent être examinés ensemble.
POINTS À CONSIDÉRER LORS DE L'UTILISATION DE DURCISSEURS ISOCYANATES
L'identité du produit, la teneur en NCO, le contrôle de l'humidité et le calcul stœchiométrique correct sont les principaux enjeux techniques liés à l'utilisation des durcisseurs à isocyanate.
Les questions suivantes doivent être prises en compte dans l'utilisation des durcisseurs isocyanates :
Le type de polyisocyanate doit être déterminé.
La HDI, IPDI, TDI ou une autre origine chimique doit être vérifiée.
Isocyanurate, biuret, allophanate ou autre structure doivent être déterminés.
Le contenu des sous-officiers doit être vérifié.
Le ratio des solides doit être contrôlé.
La viscosité doit être évaluée.
La fonctionnalité doit être prise en compte.
La quantité de monomère libre doit être contrôlée.
La valeur d'OH de la résine devrait être connue.
Un calcul de sous-officier/OH doit être fait.
L'humidité doit être maintenue aussi basse que possible.
Il faut vérifier l'humidité des pigments et des produits de remplissage.
Les solvants doivent être secs.
La durée d'utilisation doit être respectée.
La température ambiante doit être prise en compte.
Le niveau catalyseur doit être optimisé.
L'épaisseur du film doit être maintenue constante.
Le séchage et le séchage complet doivent être séparés l'un de l'autre.
La résistance chimique doit être évaluée après un durcissement complet.
La compatibilité doit être vérifiée pour les systèmes à base d'eau.
Le TDS doit être examiné.
La SDS doit être examinée.
Le COA doit être vérifié.
Il n'est pas correct d'utiliser seulement la même quantité en poids lors du remplacement du durcisseur. Un nouveau calcul doit être effectué en fonction de la teneur en NCO et de l'équivalent OH de la résine.
Le polyisocyanate contenant un solvant et le polyisocyanate solide à 100 % peuvent ne pas avoir la même concentration de NCO. La teneur en NCO dans la forme d'approvisionnement du produit commercial doit être utilisée.
Le boîtier ne doit pas rester ouvert longtemps car les durcisseurs isocyanates réagissent avec l'humidité. Même l'humidité dans l'air peut provoquer des réactions et des changements de qualité à la surface du produit.
APPROCHES INITIALES DE FORMULATION POUR LES DURCEURS ISOCYANATES
Les exemples suivants sont des approches initiales conçues pour illustrer comment les durceurs isocyanates peuvent être comparés lors du développement des formulations. Il ne s'agit pas de recettes commerciales vérifiées ni d'instructions directes de fabrication.
La quantité réelle de durcisseur doit être calculée en fonction de la valeur hydroxyle de la résine, de la teneur réelle en sous-officiers du durcisseur (NCO), du ratio NCO/OH ciblé, et des exigences finales de performance. Les pourcentages suivants sont donnés pour le dépistage initial par poids, et chaque formulation est disposée pour un total de 100 %.
EXEMPLE 1 : BALAYAGE DU RAPPORT NCO/OH
Objectif : Évaluer l'effet des différents niveaux de durcisseur avec le même durcisseur isocyanate sur le séchage, la dureté, la flexibilité et la résistance chimique.
Formulation initiale A :
Résine avec fonction hydroxyle : 70,0 %
Durcisseur isocyanate : 18,0 %
Solvant : 11,8 %
Catalyseur : 0,2 %
Total : 100 %
Formulation initiale B :
Résine avec fonction hydroxyle : 70,0 %
Durcisseur isocyanate : 20,0 %
Solvant : 9,8 %
Catalyseur : 0,2 %
Total : 100 %
Formulation initiale C :
Résine avec fonction hydroxyle : 70,0 %
Durcisseur isocyanate : 22,0 %
Solvant : 7,8 %
Catalyseur : 0,2 %
Total : 100 %
Formulation initiale D :
Résine avec fonction hydroxyle : 70,0 %
Durcisseur isocyanate : 24,0 %
Solvant : 5,8 %
Catalyseur : 0,2 %
Total : 100 %
Ces pourcentages concernent uniquement le dépistage initial. Le rapport NCO/OH réel pour chaque mélange doit être calculé séparément en utilisant la valeur OH de la résine utilisée et la teneur en NCO du durcisseur indiquée sur le COA ou le TDS.
Approche de la candidature :
L'équivalent OH de la résine est calculé.
La teneur réelle du durcisseur par sous-officiers est déterminée.
Le ratio réel NCO/OH de chaque formulation est calculé.
Les composants sont mélangés avant application.
La viscosité initiale est mesurée.
La durée d'utilisation est respectée.
La même épaisseur de film est appliquée aux panneaux standards.
Le temps de séchage est enregistré.
Le développement de la dureté est surveillé.
L'impact et la flexibilité sont évalués.
La résistance des solvants et des produits chimiques est comparée.
Le ratio le plus équilibré est soumis à des tests ultérieurs.
EXEMPLE 2 : DURCISSEUR À BASE DE HDI VS. IPDI
Objectif : Comparer les différents effets des polyisocyanates à base d'IDH et d'IPDI sur la dureté, la flexibilité, le séchage et les performances en extérieur.
Formulation initiale A – Système basé sur l'IDH :
Résine avec fonction hydroxyle : 65,0 %
Polyisocyanate basé sur l'IDH : 25,0 %
Solvant : 9,8 %
Catalyseur : 0,2 %
Total : 100 %
Formulation initiale B – Système basé sur l'IPDI :
Résine avec fonction hydroxyle : 65,0 %
Polyisocyanate basé sur l'IPDI : 25,0 %
Solvant : 9,8 %
Catalyseur : 0,2 %
Total : 100 %
Formulation initiale C – Mélange HDI/IPDI :
Résine avec fonction hydroxyle : 65,0 %
Polyisocyanate basé sur l'IDH : 12,5 %
Polyisocyanate à base d'IPDI : 12,5 %
Solvant : 9,8 %
Catalyseur : 0,2 %
Total : 100 %
Ces ratios sont les valeurs de départ pour le dépistage comparatif en laboratoire. Puisque les teneurs en NCO des produits IDH et IPDI peuvent ne pas être identiques, la quantité de durcisseur doit être réajustée par rapport au rapport équivalent NCO/OH lors de la comparaison réelle.
Approche de la candidature :
Le contenu en sous-officiers de chaque durcisseur est calculé séparément.
Le ratio sous-officier/OH est maintenu à la même valeur cible autant que possible.
La viscosité initiale de l'application est égalisée.
Les temps d'utilisation sont comparés.
Le taux de séchage est mesuré.
Le développement de la dureté est surveillé.
Des tests d'impact et de flexion sont réalisés.
La résistance chimique est évaluée.
La luminosité est mesurée.
Des tests accélérés en extérieur sont appliqués.
Le changement de couleur et la rétention de brillance sont comparés.
EXEMPLE 3 : TAMISE D'UN DURCISSEUR À FAIBLE VISCOSITÉ POUR UN REVÊTEMENT À HAUTE TENEUR EN SOLIDES
Objectif : Étudier l'effet de la viscosité du durcisseur sur le rapport total des solides de formulation, la viscosité de l'application et la performance du film.
Formulation initiale A – Polyisocyanate IDH standard :
Résine à fonction hydroxyle à haute teneur en solides : 70,0 %
Polyisocyanate IDH standard : 18,0 %
Pigments et additifs : 8,0 %
Solvant : 3,8 %
Catalyseur : 0,2 %
Total : 100 %
Formulation initiale B – Polyisocyanate HDI à faible viscosité :
Résine à fonction hydroxyle à haute teneur en solides : 70,0 %
Polyisocyanate HDI à faible viscosité : 18,0 %
Pigments et additifs : 8,0 %
Solvant : 3,8 %
Catalyseur : 0,2 %
Total : 100 %
Le même rapport de poids peut être utilisé lors de la comparaison initiale ; cependant, si la teneur en NCO des deux durcisseurs est différente, les quantités réelles de la recette doivent être recalculées en fonction du rapport NCO/OH cible. L'avantage d'un durcisseur à faible viscosité doit être évalué en termes de capacité à atteindre la viscosité d'application cible avec une quantité de solvant plus faible.
Approche de la candidature :
Les valeurs réelles des sous-officiers des deux durceurs sont utilisées.
Les grandeurs stœchiométriques sont calculées séparément.
Chaque formulation est ajustée à la viscosité de l'application cible.
La quantité requise de solvant est enregistrée.
Le ratio total des solides est calculé.
La durée d'utilisation est comparée.
Le film est appliqué.
Le séchage et le développement de la dureté sont mesurés.
L'apparence de la surface est comparée.
Les performances chimiques et mécaniques sont testées.
L'avantage solide du produit à faible viscosité est évalué.
ALTERNATIVES ET COMPARAISON DES DURCISSEURS ISOCYANATES
Lors de la détermination de l'alternative aux durcis à l'isocyanate, il faut évaluer ensemble non seulement la capacité de réticulation, mais aussi le mécanisme de réaction, les exigences de température, la performance du film, la durée de vie du pot et les conditions réglementaires.
RAIDEURS ISOCYANATES À BASE DE HDI ET RIGIDES ISOCYANATES À BASE D'IPDI
Les polyisocyanates à base d'IDH sont dérivés du diisocyanate linéaire aliphatique de départ. Ils peuvent être largement utilisés dans les revêtements nécessitant une résistance extérieure, une stabilité de la lumière et une flexibilité.
Les polyisocyanates à base d'IPDI ont une structure cycloaliphatique. Ils peuvent contribuer de manière significative en termes de dureté du film, de résistance chimique et de développement de la dureté.
Il est possible d'utiliser ensemble les produits IDH et IPDI. Cette approche peut aider à atteindre un équilibre spécifique à la formulation entre rigidité et flexibilité.
La substitution ne doit pas être faite directement au même poids. Le contenu des sous-officiers et le poids équivalent doivent être pris en compte.
DURCISSEURS ISOCYANATES ET RÉSINES DE MÉLAMINE
Les résines mélamine-formaldéhyde peuvent être utilisées comme réticulateurs avec des liants de fonction hydroxylique, notamment dans les revêtements cuits.
Les durcisseurs isocyanates peuvent être mieux adaptés aux systèmes 2K fonctionnant à température ambiante ou à des températures de polymérisation plus basses, tandis que les systèmes de mélamine sont principalement durcissés à haute température.
Les durceurs à la mélamine peuvent fournir un film résistant et chimiquement résistant, mais le mécanisme de durcissement et la flexibilité du film diffèrent de ceux des polyisocyanates.
Passer d'un système à un autre n'est pas seulement un remplacement de durcisseur ; les conditions de résine et de four doivent également être repensées.
DURCISSEURS ISOCYANATES ET DURCIS ÉPOXY
Les durcisseurs époxy peuvent être composés d'amine, d'anhydride ou de différentes structures réactives. Ils réagissent avec les anneaux d'oxirane de la résine époxy.
Les durcisseurs isocyanate, en revanche, sont basés sur la réaction des groupes NCO avec des fonctions hydroxyle ou amine. Ainsi, les deux classes de durceurs appartiennent à des chimies résine complètement différentes.
Les systèmes époxy peuvent offrir une forte adhérence et une résistance chimique. Les systèmes en polyuréthane aliphatique peuvent être avantageux en termes de résistance à la lumière extérieure et de protection de l'apparence.
DURCISSEURS ISOCYANATES ET RÉTICULATEURS AZIRIDINE
Les aziridines polyfonctionnelles peuvent être utilisées pour réticuler des polymères à base d'eau ayant une fonction carboxyle.
Dans ces systèmes, le mécanisme de réticulation est différent de celui des polyisocyanates. Le groupe fonctionnel de la résine peut également être différent du système NCO/OH.
Le profil de santé et de régulation de l'aziridine dans l'utilisation des réticulateurs doit être évalué séparément.
DURCISSEURS ISOCYANATES ET RÉTICULATEURS À CARBODIIMIDE
Les carbodiimides peuvent être une alternative, notamment dans la réticulation de dispersions à base d'eau avec fonction carboxyle.
Dans les systèmes à base d'eau, certains produits à base de carbodiimide peuvent offrir des avantages différents en termes de temps d'utilisation et de sécurité par rapport aux isocyanates.
Cependant, la dureté du film, la vitesse de réaction et le profil de résistance final ne sont pas les mêmes. La chimie de la résine et l'application cible doivent être prises en compte.
DURCISSEURS ISOCYANATES ET ISOCYANATES BLOQUÉS
Les isocyanates bloqués sont en réalité un sous-groupe de la famille des durcisseurs isocyanates mais diffèrent nettement des produits NCO actifs en termes d'application.
Après mélange en systèmes à deux composants, les polyisociates libres entament la réaction tandis que les produits bloqués sont activés à la température appropriée.
Pour cette raison, les produits blocés peuvent être utilisés dans des peintures de cuisson monocomposantes ou des revêtements en poudre.
Les durceurs actifs et bloqués ne peuvent pas être utilisés directement dans les mêmes conditions de procédé.
CONTRÔLE QUALITÉ ET CRITÈRES D'ACHAT POUR LES DURCEURS À ISOCYANATE
Lors de l'achat de durcis isocyanate, il ne suffit pas de décider uniquement du prix du kilogramme ou du nom générique du produit. La structure chimique réelle et les propriétés NCO influencent directement la performance du revêtement final.
Informations recommandées à consulter avant d'acheter :
Nom du produit et fabricant
Diisocyanate initial
HDI, IPDI, TDI ou d'autres origines chimiques
Isocyanurate, biuret, allophanée ou autre structure
Contenu sous-officier
Fonctionnalités
Poids équivalent pour un sous-officier
Rapport des solides
Viscosité
Densité
Valeur de couleur
Quantité de monomère libre
Type de solvant
Rapport de solvant
S'il existe une modification hydrophile
S'il y a un produit bloqué
Température d'activation
Temps d'utilisation
Durée de vie
Conditions de stockage
Type d'emballage
Quantité nette
Date de production
Numéro de lot
Informations sur l'origine
TDS
SDS
COA
Informations REACH
Informations sur l'obligation d'entraînement diisocyanate
Le COA peut indiquer le contenu réel des sous-officiers et d'autres analyses critiques d'un lot donné de durcisseur d'isocyanate. La valeur réelle des sous-officiers par lot doit être utilisée dans le compte de prescription autant que possible.
Le TDS fournit les informations standard sur la viscosité, les solides, le NCO et l'application du produit. Le SDS est le document de base pour les informations sur les risques chimiques, les monomères libres, le stockage, l'exposition et les urgences.
La faible teneur en monomères libres peut être importante pour l'hygiène au travail. Cependant, il ne faut pas supposer que le produit à faible teneur en monomère est exempt de tout danger.
Le type de solvant est également important dans les durcisseurs contenant des solvants. La compatibilité de la résine, les COV, l'inflammabilité et la viscosité d'application peuvent toutes être influencées par cela.
Lors du passage à un nouveau durcisseur à l'isocyanate, il est utile de réaliser des essais comparatifs en laboratoire. En maintenant le rapport NCO/OH égal, la durée de vie, le séchage, la dureté, l'impact, la résistance chimique et les performances en extérieur peuvent être comparés.
STOCKAGE ET MANIPULATION DES DURCEURS ISOCYANATES
Stockage : Les durceurs isocyanates doivent être conservés dans des emballages secs, scellés et chimiquement compatibles. La plage de température recommandée par le fabricant doit être respectée.
Protection contre l'humidité : Les polyisociates peuvent réagir avec l'eau. Il est important de garder les emballages, réservoirs, pompes, tuyaux et connexions secs.
Ouverture du paquet : Le paquet ouvert doit être refermé dès que possible. Un contact prolongé avec l'air peut provoquer une réaction d'humidité à la surface du produit.
Transfert : Les systèmes de transfert fermés peuvent être préférés tant pour le contrôle de l'humidité que pour la réduction de l'exposition des travailleurs.
Substances incompatibles : Le contact incontrôlé avec l'eau, les amines, l'alcool et d'autres substances chimiques actives contenant de l'hydrogène doit être évité. D'autres substances incompatibles spécifiées dans le produit exact SDS doivent être prises en compte.
Température : Une température extrêmement basse peut rendre la transformation difficile dans certains polyisocyanates à haute viscosité ou solides. Une température excessivement élevée, en revanche, peut affecter la réactivité ou la stabilité du produit.
Transport : La classification du transport peut dépendre de la structure chimique réelle du produit, du système de solvants et de la teneur en monomères libres. La FDS actuelle de chaque durcisseur commercial doit être examinée séparément.
INFORMATIONS SUR LA SÉCURITÉ DES DURCEURS À ISOCYANATE
Les durceurs isocyanates sont des produits chimiques réactifs et les conditions d'utilisation sûres doivent être déterminées en fonction de la structure réelle du polyisocyanate du produit et du diisocyanate libre qu'il contient.
Les isocyanates sont particulièrement importants pour la sensibilisation respiratoire et cutanée. L'aérosol, la pulvérisation et le mélange à ciel ouvert peuvent augmenter le risque d'exposition.
Les polyisocyanates monomères à faible faible libeur peuvent offrir un avantage en hygiène au travail, mais ils n'éliminent pas la nécessité d'un traitement sûr, d'une ventilation et d'un équipement de protection individuelle approprié.
Dans l'Union européenne, les exigences pour la formation à l'utilisation sûre prévues par l'Annexe XVII de REACH doivent être prises en compte pour l'utilisation industrielle et professionnelle de produits ayant une concentration totale de diisocyanates de 0,1 % en poids ou plus.
Le document exact de SDS pour chaque durcisseur d'isocyanates doit être examiné séparément et une évaluation des risques au travail doit être réalisée conformément à l'utilisation du produit.
QUE FAUT-IL PRENDRE EN COMPTE LORS DE L'ACHAT DE DURCIS ISOCYANATES ?
Lors de l'acquisition de durcisseurs à isocyanate, il faut d'abord déterminer quelle résine et pour quelle application le durcisseur sera utilisé. Pour le vernis transparent automobile, le vernis bois, le revêtement à base d'eau ou la peinture plastique élastique, le même polyisocyanate n'est peut-être pas l'option la plus adaptée.
Au lieu d'écrire simplement « durcisseur d'isocyanate » dans la demande de commande, spécifier la structure chimique souhaitée et les critères de performance facilite l'évaluation du bon produit.
Les informations suivantes doivent être clarifiées avant l'achat :
Secteur d'utilisation
Dernière application
Résine principale utilisée
Valeur OH de la résine
Préférence IDH ou IPDI
Exigence d'une structure aliphatique ou aromatique
Préférence pour l'isocyanurate ou le biuret
Contenu demandé pour sous-officiers
Exigences de fonctionnalité
Limite de viscosité
Rapport des solides
Limite des monomères libres
Préférence pour les solvants
Exigence de compatibilité à base d'eau
Exigence de résistance extérieure
Exigence de résistance au jaunissement
Nécessité de séchage rapide
Le besoin de flexibilité
Exigence de produit bloquée
Température de durcissement
Quantité estimée de commande
Type d'emballage
Le besoin du TDS
Le besoin de la SDS
Le besoin d'un COA
Documents REACH
Si vous remplacez par un produit existant, informations actuelles sur le TDS et le COA
Le prix des durceurs à isocyanate peut varier en fonction du diisocyanate initial, du type de modification, du contenu en NCO, du niveau de monomère libre, des solides, des solvants, du fabricant, de l'emballage et du volume de commande.
Même si deux produits ont le même prix en kilogrammes, la quantité requise dans l'ordonnance peut différer en raison de poids équivalents pour les sous-officiers. Par conséquent, le taux d'utilisation doit également être pris en compte dans l'évaluation effective des coûts.
LES DURCEURS D'ISOCYANATE SONT FOURNIS PAR L'ATAMAN KIMYA
Durcisseurs à isocyanate ; Il s'agit d'une large gamme de produits utilisés comme réticulateurs dans les systèmes de peinture, de polyuréthane, d'adhésif, de composite, d'élastomère et d'étanchéité. Déterminer le type de polyisocyanate adapté à cette application est important pour la performance finale du produit.
Les entreprises souhaitant obtenir des informations sur l'approvisionnement en durceurs à isocyanate d'Ataman Kimya peuvent demander des informations sur l'adéquation du produit, les conditions actuelles d'approvisionnement, les options d'emballage et l'offre de prix en partageant le système de résine utilisé et les critères de performance ciblés.
L'état actuel du stock, le fabricant, l'origine, la structure chimique, la teneur en NCO, le niveau de monomère libre, le système de solvant, l'emballage et d'autres spécifications techniques des produits doivent être confirmés par Ataman Kimya avant commande.
Le partage des informations suivantes dans la demande de devis facilite l'évaluation du bon produit durcisseur d'isocyanate :
Utilisation du secteur et de l'application finale
Type de résine utilisée
Valeur OH de la résine
IDH, IPDI ou autres préférences produit
Contenu recherché pour les sous-officiers
Viscosité souhaitée
Exigences en solides
Limite des monomères libres
Exigence de résistance au jaunissement
Exigence de résistance extérieure
Exigence de compatibilité à base d'eau
Préférence pour les solvants
Quantité estimée de commande
Type d'emballage demandé
Documents techniques demandés
Informations TDS ou COA du durcisseur actuel, si applicable
QUESTIONS FRÉQUEMMENT POSÉES SUR LES DURCISSEURS ISOCYANATES
Qu'est-ce que les durcisseurs isocyanates ?
Les durceurs isocyanates sont des durceurs qui transportent plusieurs groupes NCO et réagissent avec des résines appropriées pour former des réseaux de polyuréthane réticulés.
Les durceurs isocyanates ont-ils un seul numéro CAS ?
Cette affirmation ne décrit pas un seul produit chimique, mais plutôt un groupe de produits englobant de nombreux produits polyisocyanates différents.
Avec quelles résines les durceurs isocyanates sont-ils utilisés ?
Elle est le plus souvent utilisée avec l'acrylique, le polyester, le polyol et différentes résines polyuréthaniques à fonction hydroxyle.
Comment fonctionne un durcisseur isocyanate ?
Les groupes NCO du durcisseur réagissent avec les groupes OH de la résine pour former des liaisons en uréthane et entreticuler les chaînes en résine.
Que signifie sous-officier ?
NCO fait référence au groupe fonctionnel isocyanate et constitue le groupe réactif de base du durciment.
Pourquoi le ratio sous-officiers/commandant est-il important ?
L'équilibre entre les équivalents NCO du durcisseur et les équivalents OH de la résine détermine le niveau de réticulation et les propriétés finales du film.
Quel est le ratio NCO/OH idéal pour les durceurs à isocyanate ?
Il n'existe pas de valeur universelle unique. Dans de nombreux systèmes, un rapport équivalent d'environ 1:1 peut être le point de départ, mais la valeur réelle doit être optimisée pour la résine et l'application.
Qu'est-ce que le rigidiseur HDI ?
L'isocyanurate dérivé de l'IDH est constitué de biuret, d'allophaène ou d'autres structures polyistocyanates. Il est courant dans les systèmes nécessitant une résistance extérieure et légère.
Qu'est-ce qu'un durcisseur IPDI ?
C'est un durcisseur structuré en polyisocyanate ou isocyanurate dérivé de l'IPDI. Il peut être utilisé pour améliorer la dureté et la résistance chimique.
Les rigidifiants HDI et IPDI sont-ils les mêmes ?
Leur structure moléculaire ainsi que la dureté, la flexibilité et les effets de séchage sur le revêtement final sont différents.
Les rigidifiants HDI et IPDI peuvent-ils être utilisés ensemble ?
Ils peuvent être mélangés pour ajuster l'équilibre dureté et élasticité selon des formulations appropriées.
Qu'est-ce qu'un trieur HDI ?
Il s'agit d'un polyisocianate aliphatique à haut fonctionnement obtenu par des molécules HDI formant une structure d'anneau isocyanurate.
Qu'est-ce que le bietet HDI ?
Il s'agit d'un durcisseur polyisocyanate à structure biuret dérivé de l'IDH, et peut être utilisé dans des revêtements à forte résistance extérieure.
Que fait le polyisocyanate d'allophainète ?
Il s'agit d'une structure polyisocianate modifiée qui peut être utilisée pour fournir une faible viscosité ou des propriétés de film plus flexibles.
Qu'est-ce que l'isocyanate bloqué ?
Les groupes de sous-officiers sont temporairement passivés et durcisseurs isocyanates activés par la chaleur.
Les isocyanates bloqués sont-ils utilisés dans les systèmes 2K ?
Il est principalement utilisé dans les systèmes de séchage thermique monocomposant, mais l'application réelle varie selon la nature du produit.
Les durceurs isocyanates peuvent-ils être utilisés dans les systèmes aquatiques ?
Pour cela, des polyisocyanates hydrophiles modifiés ou compatibles à base d'eau peuvent être préférés.
Le durcisseur isocyanate rend-il le revêtement plus dur ?
Un produit approprié et une densité de réticulation peuvent améliorer la rigidité du film. Cependant, un sur-durcissement peut créer une fragilité.
Le durcisseur isocyanate augmente-t-il la résistance chimique ?
La structure dense en maille polyuréthane peut contribuer au développement de résistance à de nombreux solvants et produits chimiques.
Les durceurs isocyanates peuvent-ils être utilisés en extérieur ?
Les polyisocyanates aliphatiques ou cycloaliphatiques à base d'IDH et d'IPDI peuvent être largement utilisés dans les revêtements nécessitant une résistance extérieure.
Pourquoi les isocyanates aromatiques sont-ils moins privilégiés dans les finitions extérieures ?
Les polyuréthanes aromatiques à base de TDI et MDI peuvent présenter plus de jaunissement sous la lumière.
Pourquoi la viscosité de l'Isocyanate Hardener est-elle importante ?
Une viscosité élevée peut nécessiter plus de solvant. Les durcisseurs à faible viscosité peuvent être avantageux dans les systèmes à forte densité solide.
Pourquoi le contenu des sous-officiers sur Isocyanate Hardener est-il important ?
La quantité de durcisseur nécessaire et le calcul équivalent NCO/OH dépendent directement du contenu des sous-officiers.
Qu'est-ce qu'un monomère libre ?
C'est le diisocyanate de départ non réagi qui reste dans le produit après la production du polyisocyanate.
Que signifie un durcisseur à faible monomère ?
L'IDH restant fait référence au produit polyisocyanate dans lequel l'IPDI ou un autre diisocyanate de départ est contrôlé à un faible niveau.
Le durcisseur isocyanate est-il affecté par l'humidité ?
L'eau peut réagir avec les groupes de sous-officiers et modifier la qualité du durci.
Que se passe-t-il si l'endurisseur isocyanate entre en contact avec l'eau ?
Les groupes de sous-officiers réagissent avec l'eau et du dioxyde de carbone peut se former dans le processus. Cela peut créer des problèmes de bulles et de pression.
Pourquoi les durcisseurs à isocyanate devraient-ils être conservés dans des emballages scellés ?
L'emballage doit être maintenu fermement fermé pour limiter l'entrée d'humidité et les réactions chimiques indésirables.
Quelles valeurs sont importantes lors de l'achat d'un durcisseur à l'isocyanate ?
La teneur en NCO, la viscosité, les solides, la fonctionnalité, le monomère libre, le type de solvant, la couleur et la structure chimique sont des critères importants.
Quels documents doivent être requis lors de l'achat d'un durcisseur d'isocyanate ?
TDS, SDS et COA sont les documents de base. Selon la demande, REACH et d'autres documents réglementaires peuvent également être demandés.
Comment faut-il stocker les durcisseurs isocyanates ?
Il doit être conservé dans un emballage sec, fermé et approprié, protégé de l'humidité et des produits chimiques réactifs, dans les conditions recommandées par le fabricant.
DURCISSEURS ISOCYANATES – RÉSUMÉ TECHNIQUE
Les durceurs isocyanates sont des produits réactifs du polyistocyanate qui réagissent avec des résines ayant des fonctions hydroxyliques ou autres fonctions actives de l'hydrogène pour former des structures polyuréthaniques réticulées. Parce qu'ils ne constituent pas une seule substance chimique, ce groupe de produits ne possède pas de numéro CAS commun, de formule moléculaire ou de poids moléculaire commun.
Les durceurs isocyanates peuvent être dérivés de différents diisocyanates tels que l'IDH, l'IPDI, le H12MDI, le TDI et le MDI. Les structures isocyanurate, biuret, allophanette, uréthidione, adduct, prépolymère et polyisocyanates bloqués forment différentes classes de produits commerciaux.
Les polyisocyanates à base d'IDH sont particulièrement importants pour les revêtements nécessitant résistance extérieure, faible jaunissement, rétention de brillance et flexibilité. Les produits commerciaux de trimérie à IDH solide à 100 % peuvent avoir une teneur en NCO d'environ 21,8 à 23,5 % et, selon le produit, des viscosités allant d'environ 730 mPa·s à plusieurs milliers de mPa·s.
Les polyisocyanates à base d'IPDI peuvent être utilisés pour augmenter la dureté, le développement de la rigidité et la résistance chimique grâce à leur structure cycloaliphatique. L'utilisation conjointe des polyisocyanates HDI et IPDI peut aider à équilibrer la rigidité et la flexibilité.
Les durceurs à isocyanate peuvent être utilisés dans les applications automobiles, métalliques industrielles, plastiques, bois, planchers, composites, adhésifs, élastomères et d'étanchéité. Des durcissants hydrophiles modifiés peuvent être développés pour les systèmes hydriques, et les polyisocyanates bloqués peuvent être développés pour les systèmes de fours monocomposants.
Dans les formulations de polyuréthane à deux composants, la quantité de durcisseur doit être calculée en fonction de la valeur hydroxyle de la résine et de la teneur réelle en NCO du durciment. Un rapport constant de durcisseur par poids n'est pas correct pour tous les produits.
Dans la sélection du durcisseur d'isocyanate, la teneur, la fonctionnalité, le poids équivalent, la viscosité, le solide, le monomère libre, le type de solvant, la couleur et l'environnement d'application doivent être évalués ensemble.
Les polyisocyanates à faible viscosité peuvent aider à réduire les besoins en solvants dans les systèmes à haute teneur en solides. Les produits à haute fonction peuvent améliorer la dureté et la résistance chimique, tandis que une densité de réticulation trop élevée peut limiter la flexibilité.
Le contrôle de l'eau est important lors du stockage, du transfert et de la formulation, car les durceurs isocyanates réagissent avec l'humidité. Les emballages ouverts ne doivent pas être exposés à l'air et à l'humidité pendant de longues périodes.
Pour des raisons de sécurité, la structure chimique réelle du produit et le niveau de diisocyanate libre doivent être pris en compte. La FDS actuelle est le document de base pour le contrôle de l'exposition et la sélection des équipements de protection individuelle.
Il est recommandé aux entreprises prévoyant de fournir des durceurs isocyanates d'Ataman Kimya de confirmer le produit actuel et les conditions d'offre en partageant le type de résine utilisé, la valeur d'OH, la chimie HDI/IPDI préférée, la teneur en NCO cible, la viscosité, le niveau de monomère libre, les performances extérieures, la quantité et les besoins en documents techniques.
