پوشش های یورتانی برای اولین باردر آلمان مورد استفاده قرار گرفتند و موفقیت خوبی را در صنعت این کشور بدست آوردند. توسعه استفاده از این پوششها در آلمان و اروپا، از زمان جنگ جهانی دوم اغاز شد و در آن زمان برای اولین بار هواپیماهای آلمانی با رنگ های یورتانی پوشش داده شدند. با تلاش های بایر و همکارانش، از پلیمر های پلی استر و پلی ایزوسیانات( Desmophen-Desmodure ) پوشش هایی تهیه شدکه طیف وسیعی از خواص مانند انعطاف پذیری، چقرمگی، خواص الکتریکی بسیار خوب، مقاومت سایشی و شیمیایی خوب را در کنار هم دارا بودند. این پوشش ها به صورت وارنیشهای شفاف و بی رنگ و یا رنگی شده قابل استفاده بودند و پخت آنها نیز در دمای اتاق و یا درجه حرارت های بالاتر امکان پذیر بود.ایراد این پوشش ها، در تمایل آنها به زرد شدن در معرض نور بود.به اعتقاد برخی، این پدیده ناشی از اکسیداسیون تعدادی از گروههای انتهایی آمین آروماتیک می باشد. این مشکل با استفاده از ایزوسیانات های آلیفاتیک (خطی) مرتفع میگردد. اما سمیت بیشتر و قیمت بالاتر این نوع از ایزوسیانات ها نسبت به ایزوسیانات های آروماتیک (حلقوی) محدودیت کاربرد آنها را سبب گردیده است. به دلایلی مانند هزینه کمتر، سهولت کاربری و سرعت مطلوب واکنش، تا قبل از سال 1962 میلادی، تقریبا تمام پوشش های یورتانی بر پایه تولوئن دی ایزوسیانات ( TDI ) ویا مشتقات آن ساخته میشدند.(1)
در کوشش برای افزایش طول انبار داری پوشش ها و بکار گیری یک سیستم تک جزیی، ایزوسیانات های بلوکه یا تغییر یافته توسط بایر و پترسن توسعه یافتند. از میان ترکیبات متعدد دارای هیدروژن فعال که به عنوان عامل بلوکه کننده برای گروه ایزوسیانات مورد تحقیق قرار گرفتند، تنها موارد بلوکه شده با فنل برای مصارف تجاری مناسب شناخته شدند. امکان به کار گیری این مواد در دمای بالا موجب مصرف موفقیت آمیز پوشش های ساخته شده از آنها در صنعت برق و خصوصا روکش سیم گردید. نوع دیگری از پوشش های تک جزیی یورتان، روغن های یورتان هستند که محصول واکنش ایزوسیانات با روغن های خشک شونده یا مشتقات آنها میباشند. این نوع پوشش های یورتان به دلیل قیمت های نسبتا نازل خود در صنعت رنگ مورد توجه قرار گرفته اند. پخت این پوشش ها از طریق اکسیداسیون روغن خشک شونده غیر ا شباع صورت میگیرد. روغن های یورتان مشابه سایر رزین های معمولی پوششی نظیر آلکید رزینها به کار برده می شوند و به سهولت توسط انواع رنگ دانه ها، رنگی میشوند.(2)
استفاده از روغن کرچک و مشتقات آنها نوع دیگری از پوشش های ارزان قیمت یورتان را برای فرمولاسیون رنگ موجب میگردد. پوشش های حاصل از واکنش روغن کرچک و دی ایزوسیانات ها در پوشش های محافظ و نگهداری کننده کف های بتونی و سایر کاربرد ها مصرف تجاری پیدا کرده اند. پوشش های یورتانی با پایه پلی اتری در هر دو حالت تک جزیی و دو جزیی تنوع زیادی در فرمولاسیون پوششها ایجاد نموده اند و این پوشش ها محدوده وسیعی را در تلفیق خواص مطلوب در کنار قیمت های نسبتا پایین فراهم نموده اند. پوشش های یورتان با پایه اتری به عنوان لاک شفاف چوب و به عنوان پوشش های انعطاف پذیر (مثلا برای چرم) مصرف تجاری یافته اند. نوع دیگری از پوشش های پلی اتری یورتان، محلول الاستومر آنها در حلال های مناسب است که کاربرد های عمده ای در پوشش دهی مواد منعطف نظیر پارچه، لاستیک و غیره یافته اند.(3-5)
با توجه به اینکه در کلیه سیستمهای پوشش دهی مشروحه فوق، از حلال های آلی استفاده می شود به منظور کاهش اثرات زیانبار حلال ها، کوششهایی برای ساخت پوشش های بدون حلال صورت گرفته است. پوششهای دوجزیی بدون حلال ساخته شده با استفاده از تفنگ پاشنده با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته اند. وجود یک رابطه خوب میان دما و ویسکوزیته پلیمر، یکی از شروط اساسی برای کاربرد موفقیت آمیز این نوع از پوشش ها می باشد. علاوه بر پوشش هایی که ایزوسیانات جزء عمده ساختار آنها محسوب می شود، سیستمهای پوشش دهی متعددی نیز وجود داردکه عمدتا دارای طبیعت آلی بوده و تنها مقادیر کمی ایزوسیانات به منظور بهبود برخی خواص به آنها افزوده می شود. از خواص مذکور میتوان به موارد زمان پخت کوتاه تر، مقاومت سایشی و مقاومت در برابر عوامل شیمیایی، حلال ها و آب اشاره نمود.(6)
[1]. (OERTEL G., “polyurethane handbook”, Garl Hanser Verlag Munich, Germany, (1985 [2]. DIETERICH, D., WSCA 51 (1478), 431, 592 [3]. (HAVENITH, L., in H. Kittel (publisher): Lehrbuch der lacke und beschichtungen, Vol.1, partz, Berlin, publisher W.A. Colomb, (1973. [4]. BRUSHWELL, W., Farbe Lack 81 (1975) 33. [5]. BRUSHWELL, W., Farbe Lack 82 (1976) 134.