در تولید الاستومر پلی یورتان، کنترل واکنش بین پیش پلیمر و سیستم پخت برای دستیابی به پردازش پایدار و کیفیت ثابت محصول ضروری است. اگر واکنش خیلی سریع باشد، ممکن است ماده قبل از اینکه به درستی مخلوط یا ریخته شود، ژل شود. اگر خیلی آهسته باشد، محصول نهایی ممکن است نرم، چسبناک و یا کم کار بماند. بنابراین، چگونه سازندگان می توانند سرعت واکنش را کنترل کنند؟
اولین عاملی که باید در نظر گرفت، محتوای NCO پیش پلیمر و نسبت عامل پخت است. شاخص واکنش، که اغلب به عنوان مقدار واقعی NCO نسبت به نیاز نظری بیان می شود، مستقیماً بر واکنش نهایی تأثیر می گذارد. در بسیاری از سیستم ها، شاخصی در حدود 1.02-1.05 به عنوان یک محدوده شروع عملی استفاده می شود. یک شاخص بالاتر ممکن است NCO بدون واکنش بیشتری را برای پس از واکنش باقی بگذارد، در حالی که یک شاخص کمتر ممکن است منجر به پخت ناقص شود. با این حال، نسبت دقیق همیشه باید با توجه به فرمولاسیون خاص و خواص هدف تعیین شود.
عامل دوم نوع عامل پخت است. عوامل پخت مختلف فعالیت های واکنشی متفاوتی دارند. عوامل پخت مبتنی بر آمین مانند MOCA و DETDA می توانند واکنش های نسبتاً سریعی را ارائه دهند، در حالی که عوامل پخت مبتنی بر دیول مانند BDO معمولاً پنجره پردازش متفاوتی را ارائه می دهند. دیول های با زنجیره بلند و سایر اجزای پخت می توانند ویژگی های واکنش متفاوتی را ارائه دهند. بنابراین، انتخاب سیستم پخت مناسب اغلب مهمتر از تغییر مقدار عامل پخت است.
کاتالیزورها یکی دیگر از ابزارهای تنظیم مهم هستند. کاتالیزورهای ارگانوتین می توانند به طور قابل توجهی واکنش بین گروه های NCO و هیدروکسیل را تسریع کنند. با این حال، کاتالیزور بیش از حد می تواند زمان پردازش را کوتاه کند و اختلاط و ریختن را دشوارتر کند. بنابراین برای سیستم های الاستومری، سطح کاتالیزور باید به دقت با توجه به فرمولاسیون کنترل شود. هنگامی که واکنش خیلی سریع است، کاهش یا حذف کاتالیزور ممکن است در نظر گرفته شود. هنگامی که واکنش خیلی کند است، یک تنظیم کوچک ممکن است به بهبود راندمان پخت کمک کند.
دما یکی از مستقیم ترین راه ها برای کنترل سرعت واکنش است. افزایش دمای پیش پلیمر یا قالب به طور کلی واکنش را تسریع می کند، در حالی که دماهای پایین تر آن را کاهش می دهد. در پردازش عملی، پیش پلیمر ممکن است تا حدود 40 تا 60 درجه گرم شود، در حالی که دمای قالب را می توان در یک محدوده مناسب کنترل کرد. برای مواد پخت جامد مانند MOCA، ممکن است قبل از اختلاط سریع و ریخته‌گری، برای ذوب شدن عامل پخت، نیاز به حرارت باشد.
با این حال، دما را نباید جدا از اختلاط، پر شدن قالب و زمان پخت در نظر گرفت. پروفیل دمایی پایدار به حفظ نرخ واکنش ثابت در طول فرآیند تولید کمک می کند.
اصل کلیدی ساده است: سرعت واکنش باید به اندازه کافی سریع باشد تا به پخت کامل برسد، اما به اندازه کافی آهسته باشد تا زمان کار کافی برای اختلاط، گاززدایی و ریخته‌گری فراهم شود. با تنظیم شاخص NCO، نوع عامل پخت، سطح کاتالیزور و دما، تولیدکنندگان می توانند پنجره پردازش پایدارتری برای الاستومرهای پلی اورتان ایجاد کنند.