Ce este poliuretanul și unde se folosește?

Despre poliuretan s-a auzit pentru prima dată în 1937. Acest material a fost sintetizat de Otto Bayer din diizocianat și poliester sub formă lichidă. Substanța avea o mulțime de avantaje față de plastic, care la acea vreme era destul de solicitat.

Poliuretanul este un tip unic de material care are posibilități și perspective de utilizare aproape nelimitate. Polimerul conține 2 tipuri de materii prime și anume: polioli și izocianați. Producția acestuia din urmă se bazează pe rafinarea petrolului. Prin amestecarea elementelor lichide se obțin compoziții reactive. Proprietățile poliuretanului depind direct de ingredientele din care este fabricat, precum și de raportul dintre catalizatori, agenți de suflare, stabilizatori și multe altele.

Avantajele poliuretanului includ următoarele caracteristici:

• rezistență mecanică ridicată;
• constantă dielectrică;
• abraziune slabă;
• elasticitate bună;
• capacitatea de a menține forma după deformări repetate;
• rezistenta la uzura;
• durată lungă de viață;
• rezistență la acizi, uleiuri, solvenți;
• nesusceptibilitatea la influența microorganismelor;
• interval mare de temperatură de funcționare;
• rezistență la temperaturi scăzute;
• capacitatea de a lucra sub presiune ridicată.

Acest material nu îmbătrânește, se pretează la diferite tipuri de prelucrare. În plus, produsele din poliuretan sunt ușoare și, prin urmare, ușor de transportat și instalat. Acest elastomer are capacitatea de a spuma, astfel încât din el sunt făcute tot felul de produse poroase.

În ciuda numeroaselor avantaje, poliuretanul are câteva dezavantaje:

• instabil la sarcinile de torsiune;
• elasticitatea și rezistența materialului depind direct de regimul de temperatură al mediului;
• complexitatea prelucrării în materii prime secundare.

Acest tip de elastomer se referă la materiale care sunt ușor de adaptat la toate tipurile de prelucrare. I se aplică diverse metode de modelare.

• extrudare. Această metodă de obținere a poliuretanului implică forțarea materialului în formă topită prin orificiul de formare al extruderului.
• Casting. Sub influența presiunii, masa topită este injectată într-o matriță specială, după care este răcită.

În ciuda faptului că cauciucul și poliuretanul sunt destul de asemănătoare, elastomerul sintetic depășește materialul natural în caracteristicile de calitate. Spre deosebire de cauciuc, fibrele polimerice au o rezistență mai mare și rezistență la uzură. Din acest motiv, cauciucul este utilizat mai puțin decât poliuretanul în multe industrii. Principalul factor care afectează durabilitatea materialului este uzura abrazivă a acestuia, susceptibilitatea la influența unui mediu agresiv. Comparând conform acestui criteriu, se poate concluziona că poliuretanul este de 10 ori mai rezistent la abraziune.

Conform evaluării rezistenței la diferite medii, polimerul este, de asemenea, considerat a fi mai bun decât cauciucul. Poate tolera efectele solvenților și substanțelor chimice toxice.Printre altele, cauciucul natural are o rezistență la tracțiune de 1,5-3 ori mai mică decât cea a unui elastomer. Materialul sintetic este capabil să-și recupereze rapid forma fără deformare în cazul unei sarcini mari. Cauciucul, la rândul său, este superior elastomerului doar ca cost, care este mult mai mic decât cel al materialelor sintetice.

Deoarece poliuretanul se bazează pe poliol și izocianat, acesta aparține grupului de polioli de poliester. Datorită faptului că acest tip este un elastomer, se caracterizează printr-o bună extensibilitate și capacitatea de a reveni la formele sale originale. Diferiți aditivi pot conferi poliolului proprietăți unice, ceea ce poate modifica indicatorii de elasticitate, moliciune, duritate și rezistență.

Poliuretanul este produs în mai multe stări:

• într-un lichid vâscos;
• în moale;
• în solid.

Indiferent de formă, elastomerul nu își modifică caracteristicile tehnice sub influența factorilor de mediu mecanici și chimici. Acest material este, de asemenea, rezistent la radiațiile UV, ciuperci și mucegai.

Caracteristicile tehnice ale poliuretanului îi permit să fie utilizat în multe zone casnice și industriale. Să enumerăm principalele caracteristici ale unui poliol poliester.

• Densitate. Indicatorul depinde de tipul de material, de obicei variază de la 30 la 300 kg / m3.
• Duritate. Pe scara Shore, poate varia de la 50 la 98 de unități. Acești indicatori permit ca elastomerul să fie utilizat la sarcini mari.
• Interval semnificativ de temperatură. Materialul poate fi operat la temperaturi de la -60 la +80 grade Celsius. Cu un indicator de 120-140 de grade, poate fi folosit pentru o perioadă scurtă de timp. Poliuretanii au un punct de topire ridicat - cel puțin 160 de grade Celsius. Dacă aceste materiale sunt încălzite la 220 de grade, atunci vor începe să se descompună.
• Coeficient de conductivitate termică - 0, 028 W / (m * K).
• Acest poliol nu are conductivitate electrică.
• Greutate. Materialul cântărește foarte puțin.
• Rezistenta la ozon. Poliuretanul nu se degradează sub influența ozonului, spre deosebire de cauciuc.
• Rezistenta la medii agresive.
• Inflamabilitate. Conform GOST 12.1.044, materialul este clasificat ca necombustibil, prin urmare este utilizat în multe industrii.
• Prietenia mediului. Poliuretanul este clasificat ca un material sigur, de aceea este adesea folosit în viața de zi cu zi.

Datorită caracteristicilor sale de economisire a energiei, poliuretanul este clasificat ca un material sigur. Cu toate acestea, atunci când se evaluează compatibilitatea cu mediul înconjurător, merită să se țină seama de posibilitatea de deteriorare a acestui elastomer în stare lichidă și solidă. După cum a arătat practica, în formă uscată, acest poliol nu emite substanțe nocive. Vaporii periculoși sunt posibili numai dacă materialul este manipulat incorect.

Cu toate acestea, încălcarea tehnologiei de producție poate duce la eliberarea următorilor fum toxici.

• Izocianați... Aceste substanțe fac parte din vopsea și lac, produse din spumă. Prezența lor poate provoca astm bronșic în absența unei protecții speciale.
• Catalizatori aminei, care provoacă hipersensibilitate, iritabilitate, vedere încețoșată. Atunci când sunt inhalate continuu, aceste substanțe provoacă ulcere, iritații ale mucoaselor, arsuri la nivelul gurii, gâtului și esofagului.
• Poliol. El este capabil să-și manifeste efectul toxic doar în contact direct cu un organism viu, și anume la înghițire. Intoxicația cu poliol se manifestă sub formă de vărsături, intoxicație și spasme.
• Ignifug. Această substanță se acumulează treptat în organism, după care provoacă otrăvire.

Ca urmare a celor de mai sus, putem concluziona că poliuretanul poate fi dăunător sănătății numai dacă este folosit necorespunzător. Acest lucru se întâmplă adesea atunci când se utilizează tipuri de spray de calitate scăzută, precum și în absența unei protecții speciale în timpul funcționării.

Mulți sunt îngrijorați de pericolele poliuretanului, care este montat în spații rezidențiale. Temerile utilizatorilor sunt zadarnice, deoarece această categorie de mărfuri este supusă multor teste de siguranță înainte de a fi pusă în vânzare. Problemele pot apărea doar dacă elastomerul este achiziționat de la un producător care nu are certificate de calitate.

Știind despre caracteristicile poliuretanului, putem spune că are mult mai multe avantaje decât cauciucul. După cum am menționat deja, acest polimer îl depășește în durabilitate, extensibilitate, rezistență și multe alte caracteristici. Consumatorilor le este adesea dificil să aleagă între poliuretan și alte produse similare, comparându-l cu ei.

• Duropolimer. Are aspectul unui produs din plastic mat. La rândul său, poliuretanul este ca o pulbere spumă și este acoperit cu un grund. Acesta din urmă este ușor și este excelent pentru lucrul cu tavanul. În plus, sortimentul său este destul de larg. Duropolimerul aparține polimerilor anti-vandal, astfel încât cumpărătorul nu trebuie să se gândească la refacerea acestuia pentru o perioadă lungă de timp.
• Vinil. Acest material, spre deosebire de poliuretan, nu este destinat să protejeze suprafața, este mai des folosit în scopuri decorative.
• Silicon. Aceste materiale sunt produse pentru a fi utilizate în diferite tipuri de lucrări. Potrivit consumatorilor, elastomerul se caracterizează printr-o durabilitate și rezistență mai bune. La rândul său, siliconul se distinge prin faptul că este elastic și bio-inert.
• Polistiren expandat. Diferența dintre materiale constă în primul rând în costul, care este mai mare pentru poliuretan. Polistirenul expandat nu conduce bine căldura, este convenabil și ușor de utilizat. Poliuretanul durează mai mult decât materialul anterior, nu se deteriorează sub influența factorilor negativi de mediu.
• Poliester. Cu el, poliuretanul are multe dintre aceleași proprietăți. Cu toate acestea, într-un fel al doilea material este superior primului ca calitate. Poliuretanul este mai elastic, mai puternic și mai durabil decât poliesterul.

Poliuretanul este un material universal transparent, eficient din punct de vedere energetic, care câștigă popularitate în întreaga lume în fiecare zi. Acest material are propriul său marcaj special. Cele mai populare mărci de elastomer includ SKU-PFL-100, NITs PU-5, acestea fiind caracterizate printr-o duritate Shore de 85-90 de unități.

Se obișnuiește să se folosească cauciuc spumă poliuretanică flexibilă ca amortizor. În plus, este folosit pentru a crea lenjerie de pat, căptușeală, ambalaje și interioare auto.

Poliuretanul termoplastic este un material elastic, flexibil, rezistent la abraziune și condiții meteorologice nefavorabile. Este produs și colorat prin diferite metode. Prelucrarea elastomerului termoplastic se realizează pe mașini de extrudare, compresie, impact. Acest produs flexibil este capabil să se adapteze la diverse aplicații precum construcții, auto, încălțăminte.

Poliester poliolul este utilizat pe scară largă în zilele noastre. Articolele de căptușeală, piese de presare, rolă, roată, acoperire cu role, inele de etanșare, manșete, dopuri sunt produse din foi de poliuretan. Sub formă lichidă, și-a găsit aplicarea în acoperirea structurilor de beton, vagoanelor, trapelor și acoperișurilor. Adesea, elastomerul face parte dintr-un produs de etanșare, lipici, vopsea și lac.

În industria grea, piesele care absorb șocul sunt fabricate din acest material. În construcții, este folosit pentru a crea un strat anti-alunecare, suprafețe rezistente la vibrații, fațade. Industriile auto și mobila sunt indispensabile fără elastomer. Cererea de poliuretan este observată în industria textilă. Este potrivit pentru realizarea de huse, fermoare, nituri, branțuri, tălpi. Medicina folosește elastomer pentru producerea de prezervative, proteze și implanturi.

În zilele noastre, problema reciclării poliuretanului devine din ce în ce mai importantă. Problema este asociată cu o creștere a zonei gropilor de gunoi, precum și cu o creștere a costului înlăturării acestora. În ultimii ani, s-a observat dezvoltarea celor mai noi tehnologii pentru prelucrarea elastomerilor și se acordă din ce în ce mai multă atenție acestei probleme.

Iată principalele metode de obținere a materialelor reciclate din poliuretan.

• Fizic. În acest caz, plasticul este zdrobit într-o fracțiune fină, care este ulterior folosită ca umplutură în construcții.
• Retopire. Rezultatul acestei metode este producerea de materii prime, care sunt ulterior utilizate pentru a obține produse din poliuretan.
• Glicoliză la căldură ridicată. Folosind această metodă, carbohidrații sunt descompuși.
• Chimic. Prelucrarea se bazează pe depolimerizare, după care din elastomer se formează substanțe cu greutate moleculară mică.
• Ardere. Această metodă de obținere a energiei este considerată cea mai periculoasă dintre toate cele de mai sus, deoarece eliberează substanțe nocive în aerul atmosferic.

Datorită introducerii pe scară largă a reciclării, problema actuală a utilizării poliuretanului poate fi rezolvată. Proprietățile acestui material sunt diverse, practic nu au limite. Elastomerul funcționează perfect nu numai în mediul casnic, ci și în condiții extreme.

În ciuda faptului că aceasta este o substanță sintetică, este sigură pentru oameni, prin urmare este utilizată în medicină, construcții, industria textilă și a încălțămintei. În ciuda costului ridicat în comparație cu alte materiale, poliuretanul se plătește prin fiabilitatea și durabilitatea sa.

În următorul videoclip, veți găsi mai multe informații despre utilizarea poliuretanului.