Concepto básico Q&A sobre poliuretano (Tercera parte)

1. ¿Cómo afecta la estructura de los ésteres de isocianato a la reactividad del grupo NCO?

   Respuesta:

   A. Electronegatividad del grupo R: si el grupo R es un grupo aceptor de electrones, la densidad de la nube de electrones alrededor del átomo de C en el grupo -NCO disminuye, lo que lo hace más susceptible al ataque nucleofílico, es decir, más propenso a reacciones nucleofílicas con compuestos. como alcoholes y aminas. Si R es un grupo donador de electrones, a través de la transferencia de la nube de electrones, la densidad de la nube de electrones alrededor del átomo de C en el grupo -NCO aumenta, haciéndolo menos susceptible al ataque nucleofílico, lo que resulta en una menor reactividad con compuestos que contienen hidrógeno activo.

   B. Efecto inductivo: Los diisocianatos aromáticos contienen dos grupos NCO. Cuando el primer grupo -NCO participa en una reacción, el grupo -NCO que no ha reaccionado actúa como un grupo aceptor de electrones debido al efecto de conjugación del anillo aromático, mejorando la reactividad del primer grupo NCO. Este efecto se llama efecto inductivo.

   C. Efecto de impedimento estérico: en los diisocianatos aromáticos, si ambos grupos -NCO están en el mismo anillo aromático, la influencia de un grupo NCO sobre la reactividad del otro grupo NCO suele ser significativa. Sin embargo, cuando los dos grupos NCO están en diferentes anillos aromáticos dentro de la misma molécula, o cuando están separados por cadenas alquílicas o anillos aromáticos, su influencia mutua es mínima y disminuye al aumentar la longitud de la cadena alquílica o el número de anillos aromáticos.

2. Tipos de compuestos que contienen hidrógeno activo y su reactividad con NCO:

   Respuesta: NH alifático2 > NH aromático2 > OH primaria > Agua > OH secundaria > OH fenólico > carboxilato > Urea sustituida > Amida > Aminoformiato. (Si la densidad de la nube de electrones del centro nucleofílico es mayor, su electronegatividad es más fuerte, lo que resulta en una mayor reactividad con isocianatos y velocidades de reacción más rápidas; por el contrario, la reactividad es menor).

3. La influencia de los compuestos hidroxilo en su reactividad con los ésteres de isocianato.:

   Respuesta: La reactividad de los compuestos que contienen hidrógeno activo (ROH o RNH2) está relacionada con la naturaleza de R. Cuando R es un grupo aceptor de electrones (baja electronegatividad), la transferencia de átomos de hidrógeno es difícil, lo que hace relativamente difícil la reacción de los compuestos de hidrógeno activos con NCO; si R es un sustituyente donador de electrones, puede mejorar la reactividad de los compuestos de hidrógeno activos con NCO.

4. ¿Cuál es el propósito de la reacción entre los ésteres de isocianato y el agua?

   Respuesta: Es una de las reacciones fundamentales para la preparación de plásticos de espuma de poliuretano. La reacción entre ellos forma primero ácido carbámico inestable, que luego se descompone en CO2 y amina. Si hay un exceso de éster de isocianato, la amina generada reaccionará con el éster de isocianato para formar urea.

5. Al preparar elastómeros de poliuretano, se debe controlar estrictamente el contenido de humedad del poliol.

    Respuesta: Para elastómeros, recubrimientos y fibras donde no se desea la presencia de burbujas, el contenido de humedad en las materias primas debe controlarse estrictamente y, por lo general, se requiere que sea inferior al 0,05 %.