Hvad er polyurethan, og hvor bruges det?

Man hørte første gang om polyurethan i 1937. Dette materiale blev syntetiseret af Otto Bayer fra diisocyanat og polyester i flydende form. Stoffet havde en masse fordele i forhold til plast, som på det tidspunkt var ret efterspurgt.

Polyurethan er en unik type materiale, der har næsten ubegrænsede muligheder og udsigter til brug. Polymeren indeholder 2 typer råmaterialer, nemlig: polyoler og isocyanater. Produktionen af ​​sidstnævnte er baseret på olieraffinering. Ved at blande flydende elementer opnås reaktive sammensætninger. Polyurethans egenskaber afhænger direkte af de ingredienser, som det er lavet af, såvel som af forholdet mellem katalysatorer, blæsemidler, stabilisatorer og meget mere.

Fordelene ved polyurethan omfatter følgende egenskaber:

• høj mekanisk styrke;
• Dielektrisk konstant;
• dårlig slid;
• god elasticitet;
• evnen til at bevare formen efter gentagne deformationer;
• Modstandsdygtighed;
• lang levetid;
• modstand mod syrer, olier, opløsningsmidler;
• ikke-følsomhed over for påvirkning af mikroorganismer;
• stort driftstemperaturområde;
• modstand mod lave temperaturer;
• evnen til at arbejde under højt pres.

Dette materiale ældes ikke, det egner sig til forskellige former for bearbejdning. Derudover er polyurethanprodukter lette og derfor nemme at transportere og installere. Denne elastomer har evnen til at skumme, så alle slags porøse produkter fremstilles af den.

På trods af de mange fordele har polyurethan nogle ulemper:

• ustabil over for torsionsbelastninger;
• materialets elasticitet og styrke afhænger direkte af miljøets temperaturregime;
• kompleksiteten af ​​forarbejdning til sekundære råvarer.

Denne type elastomer refererer til materialer, der er let tilgængelige for alle former for forarbejdning. Forskellige metoder til formning anvendes på det.

• Ekstrudering. Denne metode til opnåelse af polyurethan involverer at tvinge materialet i smeltet form gennem ekstruderens formningshul.
• Casting. Under påvirkning af tryk sprøjtes den smeltede masse ind i en speciel form, hvorefter den afkøles.

På trods af at gummi og polyurethan er ret ens, overgår syntetisk elastomer naturligt materiale i kvalitetsegenskaber. I modsætning til gummi har polymerfibre højere styrke og slidstyrke. Af denne grund bruges gummi mindre end polyurethan i mange industrier. Den vigtigste faktor, der påvirker materialets holdbarhed, er dets slibende slid, modtagelighed for påvirkningen af ​​et aggressivt miljø. Når man sammenligner efter dette kriterium, kan det konkluderes, at polyurethan er 10 gange mere modstandsdygtig over for slid.

Ifølge vurderingen af ​​modstand mod forskellige miljøer anses polymeren også for at være bedre end gummi. Det kan tolerere virkningerne af opløsningsmidler og giftige kemikalier.Naturgummi har blandt andet en trækstyrke, der er 1,5-3 gange lavere end en elastomers. Det syntetiske materiale er i stand til hurtigt at genvinde sin form uden deformation i tilfælde af høj belastning. Gummi er til gengæld kun elastomer overlegen i pris, hvilket er meget mindre end syntetisk.

Da polyurethan er baseret på polyol og isocyanat, hører det til gruppen af ​​polyesterpolyoler. På grund af det faktum, at denne type er en elastomer, er den kendetegnet ved god strækbarhed og evnen til at vende tilbage til sine oprindelige former. Forskellige tilsætningsstoffer kan give polyol unikke egenskaber, som kan ændre indikatorerne for elasticitet, blødhed, hårdhed, modstand.

Polyurethan produceres i flere stater:

• i en viskøs væske;
• i blød;
• i fast.

Uanset formen ændrer elastomeren ikke sine tekniske egenskaber under påvirkning af mekaniske og kemiske miljøfaktorer. Dette materiale er også modstandsdygtigt over for UV-stråling, svampe og skimmelsvamp.

De tekniske egenskaber ved polyurethan gør det muligt at bruge det i mange husholdnings- og industriområder. Lad os liste de vigtigste egenskaber ved en polyesterpolyol.

• Massefylde. Indikatoren afhænger af typen af ​​materiale, normalt varierer den fra 30 til 300 kg / m3.
• Hårdhed. På Shore-skalaen kan den variere fra 50 til 98 enheder. Disse indikatorer gør det muligt at bruge elastomeren ved høje belastninger.
• Betydeligt temperaturområde. Materialet kan betjenes ved temperaturer fra -60 til +80 grader Celsius. Med en indikator på 120-140 grader kan den bruges i kort tid. Polyurethaner har et højt smeltepunkt - mindst 160 grader Celsius. Hvis disse materialer opvarmes til 220 grader, begynder de at nedbrydes.
• Termisk ledningskoefficient - 0, 028 W / (m * K).
• Denne polyol har ingen elektrisk ledningsevne.
• Vægt. Materialet vejer meget lidt.
• Ozon modstand. Polyurethan nedbrydes ikke under påvirkning af ozon, i modsætning til gummi.
• Modstand mod aggressive miljøer.
• Antændelighed. Ifølge GOST 12.1.044 er materialet klassificeret som ikke-brændbart, derfor bruges det i mange industrier.
• Miljøvenlighed. Polyurethan er klassificeret som et sikkert materiale, så det bruges ofte i hverdagen.

På grund af dets energibesparende egenskaber er polyurethan klassificeret som et sikkert materiale. Men når man vurderer dens miljøvenlighed, er det værd at tage højde for muligheden for skade på denne elastomer i flydende og fast tilstand. Som praksis har vist, i tør form, udsender denne polyol ikke skadelige stoffer. Farlige dampe er kun mulige, hvis materialet håndteres forkert.

Krænkelse af produktionsteknologi kan dog resultere i frigivelse af følgende giftige dampe.

• Isocyanater... Disse stoffer er en del af maling og lak, skumprodukter. Deres tilstedeværelse kan forårsage astma i mangel af særlig beskyttelse.
• Aminkatalysatorer, som forårsager øget følsomhed, irritabilitet, sløret syn. Ved kontinuerlig indånding forårsager disse stoffer sår, irritation af slimhinderne, forbrændinger i mund, svælg og spiserør.
• Polyol. Han er kun i stand til at manifestere sin giftige virkning i direkte kontakt med en levende organisme, nemlig ved synkning. Polyolforgiftning viser sig i form af opkastning, forgiftning og spasmer.
• Brandhæmmende. Dette stof akkumuleres gradvist i kroppen, hvorefter det forårsager forgiftning.

Som et resultat af ovenstående kan vi konkludere, at polyurethan kun kan være sundhedsskadeligt, hvis det bruges forkert. Dette sker ofte, når du bruger spraytyper af lav kvalitet, såvel som i mangel af særlig beskyttelse under drift.

Mange er bekymrede over farerne ved polyurethan, som er monteret i boliger. Brugernes frygt er forgæves, da denne kategori af varer gennemgår en masse sikkerhedstests, før de kommer til salg. Der kan kun opstå problemer, hvis elastomeren er købt hos en producent, der ikke har kvalitetscertifikater.

Ved at kende polyurethans egenskaber kan vi sige, at det har meget flere fordele end gummi. Som allerede nævnt overgår denne polymer den med hensyn til holdbarhed, strækbarhed, styrke og mange andre egenskaber. Forbrugerne har ofte svært ved at vælge mellem polyurethan og andre lignende produkter, sammenlignet med dem.

• Duropolymer. Har udseende af et mat plastikprodukt. Til gengæld er polyurethanen som et opskummet pulver og er belagt med en primer. Sidstnævnte er let og er fantastisk til at arbejde med loftet. Derudover er dens sortiment ret bredt. Duropolymer tilhører anti-vandal polymerer, så køberen behøver ikke at tænke på dets restaurering i en lang periode.
• Vinyl. Dette materiale, i modsætning til polyurethan, er ikke beregnet til at beskytte overfladen, det bruges oftere til dekorative formål.
• Silikone. Disse materialer er produceret til brug i forskellige typer arbejde. Ifølge forbrugerne er elastomeren kendetegnet ved bedre holdbarhed og styrke. Til gengæld er silikone kendetegnet ved, at det er elastisk og bio-inert.
• Ekspanderet polystyren. Forskellen mellem materialerne ligger primært i omkostningerne, som er højere for polyurethan. Ekspanderet polystyren leder ikke varme godt, det er praktisk og nemt at bruge. Polyurethan holder længere end det tidligere materiale, forringes ikke under påvirkning af negative miljøfaktorer.
• Polyester. Med det har polyurethan mange af de samme egenskaber. Men på en eller anden måde er det andet materiale overlegent det første i kvalitet. Polyurethan er mere elastisk, stærkere og mere holdbart end polyester.

Polyurethan er et gennemsigtigt energieffektivt universalmateriale, der vinder popularitet over hele verden hver dag. Dette materiale har sin egen specielle mærkning. De mest populære mærker af elastomer inkluderer SKU-PFL-100, NITs PU-5, de er kendetegnet ved en Shore-hårdhed på 85-90 enheder.

Det er sædvanligt at bruge fleksibel polyurethanskumgummi som støddæmper. Derudover bruges det til at skabe sengetøj, foring, emballage og bilinteriør.

Termoplastisk polyurethan er et elastisk, fleksibelt materiale, der er modstandsdygtigt over for slid og ugunstige vejrforhold. Det fremstilles og farves ved forskellige metoder. Termoplastisk elastomerbehandling udføres på ekstruderings-, kompressions-, slagmaskiner. Dette fleksible produkt er i stand til at tilpasse sig forskellige applikationer såsom byggeri, biler, fodtøj.

Polyesterpolyol er meget udbredt i dag. Foringsgenstande, pressedele, rulle, hjul, rullebelægning, tætningsringe, manchetter, propper er fremstillet af polyurethanplader. I flydende form har det fundet sin anvendelse i belægningen af ​​betonkonstruktioner, vogne, luger og tage. Ofte er elastomeren en del af en fugemasse, lim, maling og lakprodukter.

I tung industri fremstilles stødabsorberende dele af dette materiale. I byggeriet bruges det til at skabe en skridsikker belægning, vibrationsbestandige overflader, facader. Bil- og møbelindustrien er uundværlig uden elastomer. Efterspørgslen efter polyurethan observeres i tekstilindustrien. Den er velegnet til fremstilling af betræk, lynlåse, nitter, indlægssåler, såler. Medicin bruger elastomer til fremstilling af kondomer, proteser og implantater.

Nu om dage bliver spørgsmålet om genanvendelse af polyurethan stadig vigtigere. Problemet er forbundet med en stigning i arealet af lossepladser samt en stigning i omkostningerne ved deres fjernelse. I de senere år er udviklingen af ​​de nyeste teknologier til forarbejdning af elastomerer blevet observeret, og der lægges mere og mere opmærksomhed på dette spørgsmål.

Her er de vigtigste metoder til at opnå genbrugsmaterialer fra polyurethan.

• Fysisk. I dette tilfælde knuses plasten til en fin fraktion, som efterfølgende bruges som fyldstof i byggeriet.
• Omsmeltning. Resultatet af denne metode er fremstilling af råmaterialer, som efterfølgende bruges til at opnå polyurethanprodukter.
• Høj varme glykolyse. Ved hjælp af denne metode nedbrydes kulhydrater.
• Kemisk. Forarbejdning er baseret på depolymerisation, hvorefter der dannes stoffer med lav molekylvægt af elastomeren.
• Brændende. Denne metode til at opnå energi betragtes som den farligste af alle ovenstående, da den frigiver skadelige stoffer i den atmosfæriske luft.

Takket være den omfattende introduktion af genbrug kan det nuværende problem med brugen af ​​polyurethan løses. Egenskaberne af dette materiale er forskellige, de har praktisk talt ingen grænser. Elastomeren fungerer perfekt ikke kun i hjemmet, men også under ekstreme forhold.

På trods af at dette er et syntetisk stof, er det sikkert for mennesker, derfor bruges det i medicin-, bygge-, tekstil- og fodtøjsindustrien. På trods af de høje omkostninger sammenlignet med andre materialer, betaler polyurethan sig med sin pålidelighed og holdbarhed.

I den næste video finder du mere information om brugen af ​​polyurethan.