Pri výrobe polyuretánových elastomérov je riadenie reakcie medzi predpolymérom a systémom vytvrdzovania nevyhnutné na dosiahnutie stabilného spracovania a konzistentnej kvality produktu. Ak je reakcia príliš rýchla, materiál sa môže zgélovať skôr, ako sa dá správne premiešať alebo naliať. Ak je príliš pomalý, hotový produkt môže zostať mäkký, lepkavý alebo nedostatočne vytvrdený. Ako teda môžu výrobcovia kontrolovať rýchlosť reakcie?
Prvým faktorom, ktorý treba zvážiť, je obsah NCO v predpolyméri a pomer vytvrdzovacieho činidla. Reakčný index, často vyjadrený ako skutočné množstvo NCO vzhľadom na teoretickú požiadavku, priamo ovplyvňuje konečnú reakciu. V mnohých systémoch sa ako praktický počiatočný rozsah používa index okolo 1,02–1,05. Vyšší index môže ponechať viac nezreagovaných NCO pre následnú reakciu, zatiaľ čo nižší index môže viesť k neúplnému vytvrdnutiu. Presný pomer by sa však mal vždy určiť podľa konkrétneho zloženia a cieľových vlastností.
Druhým faktorom je typ vytvrdzovacieho činidla. Rôzne vytvrdzovacie činidlá majú výrazne odlišné reakčné aktivity. Vytvrdzovacie činidlá na báze amínov, ako sú MOCA a DETDA, môžu poskytnúť relatívne rýchle reakcie, zatiaľ čo vytvrdzovacie činidlá na báze diolu, ako je BDO, vo všeobecnosti ponúkajú iné spracovateľské okno. Dioly s dlhým reťazcom a iné vytvrdzovacie zložky môžu poskytnúť ešte odlišné reakčné charakteristiky. Preto je výber správneho vytvrdzovacieho systému často dôležitejší ako jednoduchá zmena množstva vytvrdzovacieho činidla.
Ďalším dôležitým nástrojom nastavenia sú katalyzátory. Organocínové katalyzátory môžu výrazne urýchliť reakciu medzi NCO a hydroxylovými skupinami. Nadmerné množstvo katalyzátora však môže skrátiť čas spracovania a sťažiť miešanie a nalievanie. V prípade elastomérnych systémov by sa preto hladina katalyzátora mala starostlivo kontrolovať podľa formulácie. Keď je reakcia príliš rýchla, možno zvážiť redukciu alebo elimináciu katalyzátora. Keď je reakcia príliš pomalá, malá úprava môže pomôcť zlepšiť účinnosť vytvrdzovania.
Teplota je jedným z najpriamejších spôsobov kontroly rýchlosti reakcie. Zvýšenie teploty predpolyméru alebo formy vo všeobecnosti urýchľuje reakciu, zatiaľ čo nižšie teploty ju spomaľujú. Pri praktickom spracovaní sa predpolymér môže zahriať na približne 40 až 60 stupňov, pričom teplotu formy možno tiež regulovať vo vhodnom rozsahu. V prípade pevných vytvrdzovacích činidiel, ako je MOCA, môže byť potrebné zahrievanie na roztavenie vytvrdzovacieho činidla pred rýchlym miešaním a odlievaním.
Teplota by sa však nemala posudzovať oddelene od miešania, plnenia formy a času vytvrdzovania. Stabilný teplotný profil pomáha udržiavať konzistentnú rýchlosť reakcie počas celého výrobného procesu.
Kľúčový princíp je jednoduchý: reakčná rýchlosť by mala byť dostatočne rýchla na dosiahnutie úplného vytvrdnutia, ale dostatočne pomalá na to, aby poskytla dostatočný pracovný čas na miešanie, odplyňovanie a odlievanie. Spoločným nastavením indexu NCO, typu vytvrdzovacieho činidla, úrovne katalyzátora a teploty môžu výrobcovia vytvoriť stabilnejšie spracovateľské okno pre polyuretánové elastoméry.