Какво е полиуретан и къде се използва?

За полиуретан се чу за първи път през 1937 г. Този материал е синтезиран от Ото Байер от диизоцианат и полиестер в течна форма. Веществото имаше много предимства пред пластмасата, която по това време беше доста търсена.

Полиуретанът е уникален вид материал, който има почти неограничени възможности и перспективи за използване. Полимерът съдържа 2 вида суровини, а именно: полиоли и изоцианати. Производството на последните се основава на рафиниране на нефт. Чрез смесване на течни елементи се получават реактивни състави. Свойствата на полиуретана пряко зависят от съставките, от които е направен, както и от съотношението на катализатори, разпенващи агенти, стабилизатори и много други.

Предимствата на полиуретана включват следните характеристики:

• висока механична якост;
• диелектрична константа;
• лоша абразия;
• добра еластичност;
• способността да се поддържа форма след многократни деформации;
• износоустойчивост;
• дълъг експлоатационен живот;
• устойчивост на киселини, масла, разтворители;
• нечувствителност към влиянието на микроорганизми;
• голям температурен диапазон на работа;
• устойчивост на ниски температури;
• способност за работа под високо налягане.

Този материал не старее, той се поддава на различни видове механична обработка. Освен това полиуретановите продукти са леки и следователно лесни за транспортиране и монтаж. Този еластомер има способността да се пени, така че от него се произвеждат всякакви порести продукти.

Въпреки многото предимства, полиуретанът има някои недостатъци:

• нестабилни на усукващи натоварвания;
• еластичността и здравината на материала директно зависят от температурния режим на околната среда;
• сложността на преработката във вторични суровини.

Този тип еластомер се отнася до материали, които лесно се поддават на всякакъв вид обработка. Прилагат се различни методи за оформяне.

• Екструдиране. Този метод за получаване на полиуретан включва прокарване на материала в разтопена форма през формиращия отвор на екструдера.
• Кастинг. Под въздействието на налягане разтопената маса се инжектира в специална форма, след което се охлажда.

Въпреки факта, че каучукът и полиуретанът са доста сходни, синтетичният еластомер превъзхожда естествения материал по качествени характеристики. За разлика от гумата, полимерните влакна имат по-висока якост и устойчивост на износване. Поради тази причина каучукът се използва по-малко от полиуретана в много индустрии. Основният фактор, влияещ върху издръжливостта на материала, е неговото абразивно износване, податливост на влиянието на агресивна среда. Когато се сравнява по този критерий, може да се заключи, че полиуретанът е 10 пъти по-устойчив на абразия.

Според оценката на устойчивостта на различни среди, полимерът също се счита за по-добър от каучука. Може да понася ефектите на разтворители и токсични химикали.Освен всичко друго, естественият каучук има якост на опън 1,5-3 пъти по-ниска от тази на еластомера. Синтетичният материал е в състояние бързо да възстанови формата си без деформация в случай на голямо натоварване. Каучукът от своя страна превъзхожда еластомера само по цена, която е много по-ниска от тази на синтетиката.

Тъй като полиуретанът се основава на полиол и изоцианат, той принадлежи към групата на полиестерните полиоли. Поради факта, че този тип е еластомер, той се характеризира с добра разтегливост и способност да се върне към първоначалните си форми. Различни добавки могат да придадат уникални свойства на полиола, които могат да променят показателите за еластичност, мекота, твърдост, устойчивост.

Полиуретанът се произвежда в няколко състояния:

• във вискозна течност;
• в мека;
• в твърдо.

Независимо от формата, еластомерът не променя техническите си характеристики под въздействието на механични и химични фактори на околната среда. Този материал също е устойчив на UV радиация, гъбички и мухъл.

Техническите характеристики на полиуретана позволяват да се използва в много битови и промишлени зони. Нека изброим основните характеристики на полиестер полиол.

• Плътност. Индикаторът зависи от вида на материала, обикновено варира от 30 до 300 kg / m3.
• Твърдост. По скалата на Shore може да варира от 50 до 98 единици. Тези показатели позволяват на еластомера да се използва при високи натоварвания.
• Значителен температурен диапазон. Материалът може да работи при температури от -60 до +80 градуса по Целзий. С индикатор от 120-140 градуса може да се използва за кратко време. Полиуретаните имат висока точка на топене - най-малко 160 градуса по Целзий. Ако тези материали се нагреят до 220 градуса, те ще започнат да се разлагат.
• Коефициент на топлопроводимост - 0, 028 W / (m * K).
• Този полиол няма електрическа проводимост.
• Тегло. Материалът тежи много малко.
• Устойчивост на озон. Полиуретанът не се разгражда под въздействието на озон, за разлика от гумата.
• Устойчивост на агресивна среда.
• Запалимост. Според GOST 12.1.044 материалът е класифициран като незапалим, поради което се използва в много индустрии.
• Екологичност. Полиуретанът е класифициран като безопасен материал, така че често се използва в ежедневието.

Поради своите енергоспестяващи характеристики, полиуретанът е класифициран като безопасен материал. Въпреки това, когато се оценява неговата екологичност, си струва да се вземе предвид възможността за увреждане на този еластомер в течно и твърдо състояние. Както показа практиката, в суха форма този полиол не отделя вредни вещества. Опасни пари са възможни само при неправилно боравене с материала.

Въпреки това, нарушаването на производствената технология може да доведе до отделяне на следните токсични изпарения.

• изоцианати... Тези вещества са част от бои и лакове, продукти от пяна. Тяхното присъствие може да причини астма при липса на специална защита.
• Аминни катализатори, които причиняват повишена чувствителност, раздразнителност, замъглено зрение. При непрекъснато вдишване тези вещества причиняват язви, дразнене на лигавиците, изгаряния на устата, гърлото и хранопровода.
• полиол. Той е в състояние да прояви токсичния си ефект само при директен контакт с жив организъм, а именно при поглъщане. Отравянето с полиол се проявява под формата на повръщане, интоксикация и спазми.
• Огнезабавител. Това вещество постепенно се натрупва в тялото, след което причинява отравяне.

В резултат на гореизложеното можем да заключим, че полиуретанът може да бъде вреден за здравето само ако се използва неправилно. Това често се случва при използване на нискокачествени видове спрей, както и при липса на специална защита по време на работа.

Мнозина се притесняват от опасностите от полиуретана, който се монтира в жилищни помещения. Страховете на потребителите са напразни, тъй като тази категория стоки преминава през много тестове за безопасност, преди да пуснат в продажба. Проблеми могат да възникнат само ако еластомерът е закупен от производител, който няма сертификати за качество.

Знаейки за характеристиките на полиуретана, можем да кажем, че той има много повече предимства от гумата. Както вече споменахме, този полимер го превъзхожда по издръжливост, разтегливост, здравина и много други характеристики. Потребителите често се затрудняват да избират между полиуретан и други подобни продукти, сравнявайки го с тях.

• Дурополимер. Има вид на матов пластмасов продукт. От своя страна полиуретанът е подобен на разпенен прах и е покрит с грунд. Последният е лек и е чудесен за работа с тавана. Освен това асортиментът му е доста широк. Дурополимерът принадлежи към антивандалните полимери, така че купувачът не трябва да мисли за неговото възстановяване за дълъг период от време.
• Винил. Този материал, за разлика от полиуретана, не е предназначен за защита на повърхността, по-често се използва за декоративни цели.
• Силикон. Тези материали се произвеждат за използване в различни видове работа. Според потребителите еластомерът се характеризира с по-добра издръжливост и здравина. От своя страна силиконът се отличава с това, че е еластичен и биоинертен.
• Експандиран полистирол. Разликата между материалите се състои основно в цената, която е по-висока за полиуретана. Експандираният полистирол не провежда добре топлината, той е удобен и лесен за използване. Полиуретанът издържа по-дълго от предишния материал, не се влошава под въздействието на отрицателни фактори на околната среда.
• полиестер. С него полиуретанът има много от същите свойства. Въпреки това, по някакъв начин вторият материал превъзхожда първия по качество. Полиуретанът е по-еластичен, по-здрав и по-издръжлив от полиестера.

Полиуретанът е прозрачен енергийно ефективен универсален материал, който всеки ден набира популярност по целия свят. Този материал има своя специална маркировка. Най-популярните марки еластомери включват SKU-PFL-100, NITs PU-5, те се характеризират с твърдост по Шор от 85-90 единици.

Обичайно е да се използва гъвкава гума от полиуретанова пяна като амортисьор. Освен това се използва за създаване на спално бельо, подплата, опаковки и автомобилен интериор.

Термопластичният полиуретан е еластичен, гъвкав материал, устойчив на абразия и неблагоприятни атмосферни условия. Произвежда се и оцветява по различни методи. Обработката на термопластични еластомери се извършва на екструдиращи, компресионни, ударни машини. Този гъвкав продукт може да се адаптира към различни приложения като строителство, автомобили, обувки.

Полиестер полиолът е широко използван в наши дни. Облицовъчни елементи, пресови части, валяк, колело, ролково покритие, уплътнителни пръстени, маншети, тапи се произвеждат от полиуретанови листове. В течна форма той е намерил своето приложение при покриване на бетонни конструкции, вагони, люкове и покриви. Често еластомерът е част от уплътнител, лепило, боя и лак.

В тежката индустрия от този материал се изработват ударопоглъщащи части. В строителството се използва за създаване на противоплъзгащо покритие, устойчиви на вибрации повърхности, фасади. Автомобилната и мебелната индустрия са незаменими без еластомер. Търсенето на полиуретан се наблюдава в текстилната индустрия. Подходяща е за изработка на калъфи, ципове, нитове, стелки, подметки. Медицината използва еластомер за производството на презервативи, протези и импланти.

В днешно време въпросът за рециклирането на полиуретан става все по-важен. Проблемът е свързан с увеличаване на площта на депата, както и с увеличаване на разходите за отстраняването им. През последните години се наблюдава развитието на най-новите технологии за обработка на еластомери и все повече внимание се обръща на този въпрос.

Ето основните методи за получаване на рециклирани материали от полиуретан.

• Физически. В този случай пластмасата се раздробява до фина фракция, която впоследствие се използва като пълнител в строителството.
• Претопяване. Резултатът от този метод е производството на суровини, които впоследствие се използват за получаване на полиуретанови продукти.
• Високотоплинна гликолиза. С помощта на този метод въглехидратите се разграждат.
• химически. Обработката се основава на деполимеризация, след което от еластомера се образуват вещества с ниско молекулно тегло.
• Изгаряне. Този метод за получаване на енергия се счита за най-опасният от всички изброени по-горе, тъй като отделя вредни вещества в атмосферния въздух.

Благодарение на широкото въвеждане на рециклиране, настоящият проблем с използването на полиуретан може да бъде решен. Свойствата на този материал са разнообразни, те практически нямат граници. Еластомерът функционира перфектно не само в домашна среда, но и в екстремни условия.

Въпреки факта, че това е синтетично вещество, то е безопасно за хората, поради което се използва в медицината, строителството, текстилната и обувната промишленост. Въпреки високата цена в сравнение с други материали, полиуретанът се отплаща със своята надеждност и издръжливост.

В следващото видео ще намерите повече информация за използването на полиуретан.