Mi a poliuretán és hol használják?

A poliuretánról először 1937-ben hallottak. Ezt az anyagot Otto Bayer diizocianátból és poliészterből folyékony formában szintetizálta. Az anyagnak sok előnye volt a műanyaggal szemben, amely abban az időben meglehetősen keresett volt.

A poliuretán egyedülálló anyagtípus, amely szinte korlátlan felhasználási lehetőségekkel és kilátásokkal rendelkezik. A polimer kétféle nyersanyagot tartalmaz, nevezetesen: poliolokat és izocianátokat. Ez utóbbi gyártása olajfinomításon alapul. Folyékony elemek keverésével reaktív kompozíciókat kapunk. A poliuretán tulajdonságai közvetlenül függenek az összetevőktől, amelyekből készült, valamint a katalizátorok, habosítószerek, stabilizátorok és még sok más arányától.

A poliuretán előnyei a következő tulajdonságokkal rendelkeznek:

• nagy mechanikai szilárdság;
• dielektromos állandó;
• gyenge kopás;
• jó rugalmasság;
• az alakzat megtartásának képessége ismételt deformációk után;
• kopásállóság;
• hosszú élettartam;
• savakkal, olajokkal, oldószerekkel szembeni ellenállás;
• nem érzékeny a mikroorganizmusok hatására;
• nagy üzemi hőmérséklet-tartomány;
• alacsony hőmérsékletekkel szembeni ellenállás;
• nagy nyomás alatti munkavégzés képessége.

Ez az anyag nem öregszik, alkalmas különféle megmunkálásokra. Ezenkívül a poliuretán termékek könnyűek, ezért könnyen szállíthatók és telepíthetők. Ez az elasztomer habosodási képességgel rendelkezik, ezért mindenféle porózus termék készül belőle.

Számos előnye ellenére a poliuretánnak van néhány hátránya:

• torziós terhelésekkel szemben instabil;
• az anyag rugalmassága és szilárdsága közvetlenül függ a környezet hőmérsékleti rendszerétől;
• a másodlagos nyersanyaggá történő feldolgozás bonyolultsága.

Az ilyen típusú elasztomer olyan anyagokra vonatkozik, amelyek könnyen alkalmazhatók mindenféle megmunkálásra. Különféle formálási módszereket alkalmaznak rá.

• Extrudálás. A poliuretán előállításának ez a módszere magában foglalja az olvadt formában lévő anyagot az extruder alakítólyukon való átnyomásával.
• Öntvény. Nyomás hatására az olvadt masszát egy speciális formába fecskendezik, majd lehűtik.

Annak ellenére, hogy a gumi és a poliuretán meglehetősen hasonló, a szintetikus elasztomer minőségi jellemzőiben felülmúlja a természetes anyagokat. A gumival ellentétben a polimer szálak nagyobb szilárdsággal és kopásállósággal rendelkeznek. Emiatt sok iparágban kevesebb gumit használnak, mint poliuretánt. Az anyag tartósságát befolyásoló fő tényező a kopás, az agresszív környezet hatásának való érzékenysége. E kritérium szerinti összehasonlításkor megállapítható, hogy a poliuretán 10-szer jobban ellenáll a kopásnak.

A különféle környezetekkel szembeni ellenállás értékelése szerint a polimert is jobbnak tekintik, mint a gumit. Elviseli az oldószerek és mérgező vegyszerek hatását.Többek között a természetes gumi szakítószilárdsága 1,5-3-szor kisebb, mint az elasztomer. A szintetikus anyag nagy terhelés esetén is gyorsan visszanyeri alakját deformáció nélkül. A gumi viszont csak árban jobb az elasztomernél, ami jóval alacsonyabb, mint a szintetikusé.

Mivel a poliuretán poliol és izocianát alapú, a poliészter poliolok csoportjába tartozik. Tekintettel arra, hogy ez a típus elasztomer, jó nyújthatóság és az eredeti formáihoz való visszatérés képessége jellemzi. Különféle adalékok egyedi tulajdonságokat kölcsönözhetnek a poliolnak, amelyek megváltoztathatják a rugalmasság, lágyság, keménység és ellenállás mutatóit.

A poliuretánt többféle állapotban gyártják:

• viszkózus folyadékban;
• lágyban;
• szilárdban.

Az alaktól függetlenül az elasztomer nem változtatja meg műszaki jellemzőit mechanikai és kémiai környezeti tényezők hatására. Ez az anyag ellenáll az UV sugárzásnak, a gombáknak és a penésznek is.

A poliuretán műszaki jellemzői lehetővé teszik számos háztartási és ipari területen történő használatát. Soroljuk fel a poliészter poliol főbb jellemzőit.

• Sűrűség. A mutató az anyag típusától függ, általában 30-300 kg / m3.
• Keménység. A Shore skálán 50 és 98 egység között mozoghat. Ezek a mutatók lehetővé teszik az elasztomer nagy terhelésen történő használatát.
• Jelentős hőmérsékleti tartomány. Az anyag -60 és +80 Celsius fok közötti hőmérsékleten üzemeltethető. 120-140 fokos mutatójával rövid ideig használható. A poliuretánok olvadáspontja magas - legalább 160 Celsius fok. Ha ezeket az anyagokat 220 fokra melegítjük, akkor elkezdenek lebomlani.
• Hővezetési együttható - 0, 028 W / (m * K).
• Ennek a poliolnak nincs elektromos vezetőképessége.
• Súly. Az anyag súlya nagyon kicsi.
• Ózon ellenállás. A poliuretán nem bomlik le az ózon hatására, ellentétben a gumival.
• Ellenállás agresszív környezettel szemben.
• Gyúlékonyság. A GOST 12.1.044 szerint az anyag nem éghető, ezért számos iparágban használják.
• Környezetbarátság. A poliuretán biztonságos anyag, ezért gyakran használják a mindennapi életben.

Energiatakarékos tulajdonságai miatt a poliuretán biztonságos anyag. Környezetbarátságának értékelésekor azonban érdemes figyelembe venni, hogy ez az elasztomer folyékony és szilárd állapotban károsodhat. Amint a gyakorlat azt mutatja, száraz formában ez a poliol nem bocsát ki káros anyagokat. Veszélyes gőzök csak akkor lehetségesek, ha az anyagot nem megfelelően kezelik.

A gyártási technológia megsértése azonban a következő mérgező füstök felszabadulását eredményezheti.

• Izocianátok... Ezek az anyagok a festék- és lakk-, habtermékek részét képezik. Jelenlétük speciális védelem hiányában asztmát okozhat.
• Amin katalizátorok, amelyek fokozott érzékenységet, ingerlékenységet, homályos látást okoznak. Folyamatos belélegzés esetén ezek az anyagok fekélyeket, nyálkahártya irritációt, száj-, torok- és nyelőcső égési sérüléseket okoznak.
• Polyol. Mérgező hatását csak élő szervezettel való közvetlen érintkezésben, nevezetesen lenyeléskor tudja kifejteni. A poliol mérgezés hányás, mérgezés és görcsök formájában nyilvánul meg.
• Tűzálló. Ez az anyag fokozatosan felhalmozódik a szervezetben, majd mérgezést okoz.

A fentiek alapján megállapíthatjuk, hogy a poliuretán csak nem megfelelő használat esetén lehet egészségkárosító. Ez gyakran előfordul rossz minőségű permetezők használatakor, valamint a működés közbeni speciális védelem hiányában.

Sokan aggódnak a lakóhelyiségekbe szerelt poliuretán veszélyei miatt. A felhasználók félelme hiábavaló, mivel ez az árukategória számos biztonsági teszten esik át az értékesítés előtt. Problémák csak akkor merülhetnek fel, ha az elasztomert olyan gyártótól vásárolják, amely nem rendelkezik minőségi tanúsítvánnyal.

A poliuretán jellemzőinek ismeretében elmondhatjuk, hogy sokkal több előnye van, mint a guminak. Mint már említettük, ez a polimer felülmúlja azt tartósságban, nyújthatóságban, szilárdságban és sok más jellemzőben. A fogyasztók gyakran nehezen választanak a poliuretán és más hasonló termékek között, hozzájuk képest.

• Duropolimer. Úgy néz ki, mint egy matt műanyag termék. A poliuretán viszont olyan, mint egy habosított por, és alapozóval van bevonva. Ez utóbbi könnyű, és kiválóan alkalmas a mennyezethez. Ezenkívül a választék meglehetősen széles. A Duropolimer a vandálellenes polimerek közé tartozik, így a vevőnek nem kell sokáig gondolkodnia a helyreállításán.
• Vinyl. Ez az anyag, ellentétben a poliuretánnal, nem a felület védelmét szolgálja, gyakrabban használják dekorációs célokra.
• Szilikon. Ezeket az anyagokat különféle típusú munkákhoz való felhasználásra gyártják. A fogyasztók szerint az elasztomert jobb tartósság és szilárdság jellemzi. A szilikont viszont az a tény különbözteti meg, hogy rugalmas és bioinert.
• Habosított polisztirol. Az anyagok közötti különbség elsősorban a költségekben rejlik, ami magasabb a poliuretán esetében. A habosított polisztirol nem vezeti jól a hőt, kényelmes és könnyen használható. A poliuretán tovább tart, mint az előző anyag, nem romlik a negatív környezeti tényezők hatására.
• Poliészter. Ezzel a poliuretán sok azonos tulajdonsággal rendelkezik. A második anyag azonban valamilyen szempontból jobb minőségben, mint az első. A poliuretán rugalmasabb, erősebb és tartósabb, mint a poliészter.

A poliuretán egy átlátszó, energiahatékony univerzális anyag, amely nap mint nap egyre népszerűbb szerte a világon. Ennek az anyagnak saját speciális jelölése van. A legnépszerűbb elasztomer márkák közé tartozik az SKU-PFL-100, a NITs PU-5, 85-90 egység Shore-keménység jellemzi őket.

Lengéscsillapítóként hajlékony poliuretán hab gumit szokás használni. Ezenkívül ágyneműk, bélések, csomagolások és autóbelsők készítésére használják.

A hőre lágyuló poliuretán egy rugalmas, rugalmas anyag, amely ellenáll a kopásnak és a kedvezőtlen időjárási viszonyoknak. Különböző módszerekkel állítják elő és színezik. A hőre lágyuló elasztomer feldolgozást extrudáló, kompressziós, ütőgépeken végzik. Ez a rugalmas termék képes alkalmazkodni különféle alkalmazásokhoz, mint például az építőipar, az autóipar, a lábbelik.

A poliészter poliolt manapság széles körben használják. Poliuretán lapokból készülnek a bélések, présalkatrészek, görgő, kerék, görgőbevonat, tömítőgyűrűk, mandzsetták, dugók. Folyékony formában betonszerkezetek, kocsik, nyílások és tetők bevonatánál találták meg alkalmazását. Az elasztomer gyakran tömítő-, ragasztó-, festék- és lakktermékek része.

A nehéziparban ütéselnyelő alkatrészeket készítenek ebből az anyagból. Az építőiparban csúszásgátló bevonat, rezgésálló felületek, homlokzatok készítésére használják. Az autóipar és a bútoripar nélkülözhetetlen elasztomer nélkül. A poliuretán iránti kereslet a textiliparban figyelhető meg. Alkalmas huzatok, cipzárok, szegecsek, talpbetétek, talpak készítésére. Az orvostudomány elasztomert használ óvszerek, protézisek és implantátumok gyártásához.

Napjainkban a poliuretán újrahasznosításának kérdése egyre fontosabbá válik. A probléma a hulladéklerakók területének növekedésével, valamint az eltávolításuk költségének növekedésével jár. Az elmúlt években az elasztomerek feldolgozásának legújabb technológiáinak fejlődése figyelhető meg, és egyre nagyobb figyelmet fordítanak erre a kérdésre.

Íme a fő módszerek az újrahasznosított anyagok poliuretánból történő előállítására.

• Fizikai. Ebben az esetben a műanyagot finom frakcióra zúzzák, amelyet később töltőanyagként használnak fel az építőiparban.
• Újraolvasztás. Ennek a módszernek az eredménye nyersanyagok előállítása, amelyeket később poliuretán termékek előállítására használnak fel.
• Magas hőmérsékletű glikolízis. Ezzel a módszerrel a szénhidrátok lebontásra kerülnek.
• Kémiai. A feldolgozás alapja a depolimerizáció, amely után az elasztomerből kis molekulatömegű anyagok képződnek.
• Égő. Ez az energiaszerzési módszer a fentiek közül a legveszélyesebbnek tekinthető, mivel káros anyagokat bocsát ki a légköri levegőbe.

Az újrahasznosítás széleskörű bevezetésének köszönhetően a poliuretán használatának jelenlegi problémája megoldható. Ennek az anyagnak a tulajdonságai változatosak, gyakorlatilag nincsenek határok. Az elasztomer nemcsak otthoni környezetben, hanem extrém körülmények között is tökéletesen működik.

Annak ellenére, hogy ez egy szintetikus anyag, biztonságos az emberek számára, ezért használják az orvostudományban, az építőiparban, a textiliparban és a cipőiparban. A többi anyaghoz képest magas költségek ellenére a poliuretán megtérül megbízhatóságával és tartósságával.

A következő videóban további információkat talál a poliuretán használatáról.