يعد استقرار الأبعاد أحد الاعتبارات المهمة في إنتاج المطاط الصناعي من مادة البولي يوريثين، خاصة بالنسبة للمكونات الدقيقة والبكرات الصناعية والعجلات والأختام والقوالب وغيرها من المنتجات التي تكون فيها الأبعاد النهائية أمرًا بالغ الأهمية. السؤال الشائع من الشركات المصنعة هو: لماذا يستمر المطاط الصناعي من مادة البولي يوريثين في الانكماش أو تغيير الحجم بعد القالب، وكيف يمكن تقليل هذه المشكلة؟
أحد الأسباب المهمة هو أن التفاعل الكيميائي قد لا يكتمل تمامًا عند إزالة المنتج من القالب. تتضمن معالجة البولي يوريثين تفاعل مجموعات NCO مع المكونات التفاعلية في نظام المعالجة. حتى عندما تبدو المادة صلبة، قد تستمر المجموعات التفاعلية المتبقية في التفاعل بعد القولبة. يمكن أن يتسبب رد الفعل اللاحق هذا في حدوث تغييرات في الصلابة والخواص الميكانيكية والأبعاد.
ولذلك، فإن الخطوة الأولى في السيطرة على الانكماش هي الحفاظ على مؤشر التفاعل المناسب ونسبة المعالجة. قد يؤدي ارتفاع مؤشر NCO بشكل مفرط إلى ترك مجموعات NCO تفاعلية إضافية لتفاعلات لاحقة. من ناحية أخرى، يمكن أن يؤدي المؤشر المنخفض بشكل مفرط إلى معالجة غير كاملة وخصائص ميكانيكية سيئة. لذلك يلزم وجود تركيبة متوازنة بدلاً من مجرد زيادة كمية عامل المعالجة.
الخلط الجيد والتفريغ لهما نفس القدر من الأهمية. يمكن أن يؤدي الخلط السيئ إلى إنشاء مناطق محلية تحتوي على مكونات تفاعلية زائدة أو غير كافية. قد تؤدي هذه الاختلافات إلى علاج غير متساوٍ وتباين الأبعاد. يمكن أن تصبح فقاعات الهواء أيضًا عيوبًا داخلية وقد تؤدي إلى تضخيم تغيرات الأبعاد أثناء المعالجة. يمكن أن يساعد التفريغ المناسب للفراغ قبل الصب في تقليل هذا الخطر.
إجراء مفيد آخر هو التحكم في درجة حرارة العفن. قد يتسبب القالب البارد جدًا في معالجة غير متساوية بين السطح والجزء الداخلي للجزء. يساعد الحفاظ على درجة حرارة العفن المستقرة والمناسبة على معالجة المادة بشكل أكثر تجانسًا.
بالنسبة لبعض التطبيقات، يمكن أن يساهم الضغط أثناء مرحلة المعالجة الأولية أيضًا في تحسين التحكم في الأبعاد. إن إبقاء المادة تحت ضغط مناسب أثناء المعالجة يمكن أن يساعد في تقليل العيوب والحفاظ على الاتصال بسطح القالب.
ولعل الخطوة الأكثر أهمية لتحقيق الاستقرار الأبعاد هي مرحلة ما بعد المعالجة. بعد القالب، يمكن أن يسمح التسخين المتحكم به للمجموعات التفاعلية المتبقية بمواصلة التفاعل في بيئة أكثر استقرارًا. اعتمادًا على التركيبة، يمكن تطوير ظروف ما بعد المعالجة بحوالي 60-80 درجة لعدة ساعات. يجب تحديد درجة الحرارة والوقت الدقيقين من خلال الاختبار لأن أنظمة البولي يوريثين المختلفة لها خصائص معالجة مختلفة.
بالنسبة للإنتاج، قد تتضمن العملية العملية التسخين المسبق وتفريغ البوليمر الأولي، وإعداد عامل المعالجة عند درجة الحرارة المطلوبة، وخلط المكونات جيدًا، وتفريغ الغاز بالتفريغ عندما يكون ذلك مناسبًا، والصب في قالب مسخن مسبقًا، والحفاظ على الضغط المناسب أثناء المعالجة الأولية، ثم إجراء المعالجة اللاحقة الخاضعة للرقابة.
المبدأ الأساسي هو أن استقرار الأبعاد لا يتم التحكم فيه بواسطة معلمة واحدة فقط. نسبة الصياغة، جودة الخلط، درجة الحرارة، التفريغ، ظروف العفن، المعالجة الأولية، والمعالجة اللاحقة كلها تعمل معًا. يمكن لعملية المعالجة المحسنة بشكل صحيح أن تقلل من تغييرات الأبعاد بعد المعالجة وتوفر أداء أكثر اتساقًا لمطاط البولي يوريثين.