イソシアネートとは
イソシアネートは、イソシアネート基（-NCO）を含む化合物である。
それらはアルコール（ヒドロキシル）基を含む化合物と反応して、ポリウレタンフォーム、熱可塑性エラストマー、スパンデックス繊維、およびポリウレタン塗料の成分であるポリウレタンポリマーを生成する。
イソシアネートはすべてのポリウレタン製品を構成する原材料。
イソシアネートへの曝露を含む仕事には、塗装、泡吹き、化学薬品、ポリウレタンフォーム、断熱材、表面コーティング、カーシート、家具、フォームマットレス、アンダーカーペットパッディング、包装材などの多くのポリウレタン製品の製造が含まれます。
靴、積層布地、ポリウレタンゴム、および接着剤、ならびにポリウレタン製品の熱分解の間に使用される。
イソシアネート曝露の健康への影響には、皮膚や粘膜の刺激、胸の圧迫感、難しい呼吸が含まれます。
イソシアネートには潜在的なヒト発癌物質として分類され、動物において癌を引き起こすことが知られている化合物が含まれる。
危険な曝露の主な影響は、職業性喘息および他の肺の問題、ならびに目、鼻、喉、および皮膚の刺激である。
エラストマーとは
エラストマーがあるポリマーとの 粘弾性（すなわち、両方の粘性および弾性）と非常に弱い分子間力、および一般に低いヤング率と高い故障歪み他の材料と比較しました。
用語は、かばんの弾性ポリマー、しばしばと交換可能に使用されるゴムに言及する場合、後者が好ましいが、加硫物。
各モノマー炭素、水素、酸素およびケイ素の中のいくつかの元素の化合物である。
エラストマーは、そのガラス転移温度を超えて維持された非晶質ポリマーであり、その結果、共有結合を破壊することなく、かなりの分子再構成が可能である。
周囲温度、そのようなゴムは、比較的柔らかい（あるE ≈3 M Paの）変形可能。主な用途は、シール、接着剤および成形された可撓性部品。
ゴムの異なるタイプの応用分野は、マニホールドタイヤなどの多様なカバーセグメント靴用ソール、および減衰及び絶縁要素。
これらのゴムの重要性は、世界の収入が2020年には560億米ドルに増加するとの見通しから判断することができます。
IUPACは、「エラストマー」という用語を「ゴム様弾性を示すポリマー」と定義しています。
弾性特性を有するゴム状固体は、エラストマーと呼ばれる。
ポリマー鎖は、比較的弱い分子間結合によってこれらの材料中に一緒に保持され、ポリマーが巨視的な応力に応答して伸張することを可能にする。
天然ゴム、ネオプレンゴム、ブナ-sおよびブナ-nは、そのようなエラストマーのすべての例である。
背景
エラストマーは通常熱硬化（加硫が必要）であるが、熱可塑性であってもよい（熱可塑性エラストマー参照）。
長いポリマー鎖は架橋している硬化、すなわち加硫の間に硬化する。エラストマーの分子構造は、「スパゲッティとミートボール」構造として想像することができ、ミートボールはクロスリンクを示しています。
弾力性は、長鎖が適用されたストレスを分配するように再構成する能力に由来する。
共有結合架橋は、応力が除去されたときにエラストマーが元の形状に戻ることを保証する。
この極限の柔軟性の結果として、エラストマーは、特定の材料に応じて、5〜700％まで可逆的に伸びることができる。
交差結合がないか、不安定に再構成された鎖が短くても、加えられた応力は永続的な変形をもたらす。
温度効果はまた、ポリマーの実証された弾性にも存在する。
ガラス相または結晶相に冷却されたエラストマーは、ポリマーのガラス転移温度よりも高い温度で操作されるエラストマーよりも少ない可動性鎖を有し、結果として弾性が低下する。
また、ポリマーが共有結合による架橋ではなく、熱力学的理由により弾性を示すことも可能である 。
ポリウレアとは
ポリウレアの一種であるエラストマーとの反応生成物から誘導されるイソシアネート成分と合成樹脂を介してブレンド成分ステップ成長重合。
イソシアネートは、することができ、芳香族または脂肪族の本質インチ それはすることができ、モノマー、ポリマー、またはイソシアネートの任意の変異体反応、準プレポリマーまたはプレポリマー。
プレポリマーまたは準プレポリマーは、アミン末端のポリマー樹脂またはヒドロキシル末端のポリマー樹脂で作ることができる。
樹脂ブレンドは、アミン末端ポリマー樹脂および/またはアミン末端鎖延長剤から構成することができる。
アミン末端ポリマー樹脂は、意図的なヒドロキシル部分を有さない。
いずれのヒドロキシルも、アミン末端ポリマー樹脂への不完全な変換の結果である。
樹脂ブレンドはまた、添加剤または非主要成分を含有してもよい。
これらの添加剤は、ポリオール担体中に予め分散した顔料のようなヒドロキシルを含有することができる。通常、樹脂ブレンドは触媒を含まない。
ポリマー構造
ポリウレアという言葉は、ギリシャ語のπολυ-ポリ - 「多くの」を意味する。
そしてουρίας -意味oûron（物質を指す「排尿する」尿素で見つかった、尿）。
尿素またはカルバミドは、化学式（NH 2）2 COを有する有機化合物である。この分子は、カルボニル官能基（C = O）によって結合された2つのアミン基（-NH 2）を有する。
ポリウレアでは、イソシアネートとアミンの交互のモノマー単位が互いに反応して尿素結合を形成する。
尿素は、イソシアネートとカルバミン酸を形成する水との反応から形成することもできる 中間体。
この酸は、二酸化炭素を分離してアミンを残すことによって迅速に分解する。
次いで、このアミンは別のイソシアネート基と反応してポリウレア結合を形成する。
この2段階の反応は、一般的ではあるが不適切にポリウレタン発泡体と呼ばれるものを製造するために用いられる。
この反応で遊離される二酸化炭素は、特により正確にはポリウレタン/尿素フォームと呼ばれるべきである多くのポリウレタンフォームにおいて主発泡剤（発泡剤）である。
使用
ポリウレアおよびポリウレタンは、1959年に発明されたスパンデックスの製造に使用されるコポリマーである。
ポリウレアは、もともと卓上縁を保護するために開発されたものであり、Mark S BartonとMark Schlichter（米国特許第5534295号）によって1990年代に2成分ポリウレタンおよびポリ尿素スプレーエラストマーの開発につながった。
その迅速な反応性と相対湿度の影響を受けないため、二次格納容器、マンホールとトンネルコーティング、タンクライナー、トラックベッドライナーなどの広い表面積のプロジェクトでのコーティングに役立ちました。
適切なプライマーと表面処理により、コンクリートとスチールとの優れた接着性が得られます。また、スプレー成形や鎧にも使用できます。いくつかのポリウレアは、6000psi（40MPa）の引張強さおよび500％以上の伸び率を達成し、これを強くコーティングする。
クイックキュア時間は、多くのコートを迅速に構築することを可能にする。
2014年に、ポリウレアエラストマーベースの材料が自己修復され、半分に切断された後に一緒に融合することが示された。
この材料はまた、安価な市販の化合物を含む。
エラストマー分子は微調整され、それらの間の結合が長くなった。得られた分子は互いに引き離しやすく、室温でほとんど同じ強度で再結合することがより容易である。
再結合は繰り返すことができる。
伸縮性、自己修復性の塗料および他のコーティングは、最近イリノイ大学で行われた研究のおかげで、一般的な使用に一歩近づいた。
科学者たちは、他の化学物質を添加することなく、半分に切断した後に一緒に融合するポリマーを作り出すために、 "既製品"の成分を使用してきました。
ポリウレアは狭いボートにとって好ましい長期的な解決策となっている。
"黒化"として知られているビチューメンを用いた従来のコーティングは、ポリウレアコーティングの実践に取って代わっている。
最善の利点は、3〜4年ごとにコートを再適用する必要がないということです。
ポリウレアコーティングは25-30年続くと考えられている。
