Polyuretan (34 Bilder): Hva Er Dette Materialet? Termoplastisk Og Fleksibel Polyuretan, Egenskaper Og Tetthet, Smeltepunkt Og Andre Egenskaper, Produksjon

2024 Forfatter: Beatrice Philips | [email protected]. Sist endret: 2024-01-18 12:21

Polyuretan ble første gang hørt om i 1937. Dette materialet ble syntetisert av Otto Bayer fra diisocyanat og polyester i flytende form. Stoffet hadde mange fordeler i forhold til plast, som på den tiden var ganske etterspurt.

Hva er dette materialet?

Polyuretan er en unik type materiale som har nesten ubegrensede muligheter og muligheter for bruk. Polymeren inneholder 2 typer råvarer, nemlig: polyoler og isocyanater . Produksjonen av sistnevnte er basert på oljeraffinering. Ved å blande flytende elementer oppnås reaktive blandinger. Egenskapene til polyuretan avhenger direkte av ingrediensene det er laget av, så vel som forholdet mellom katalysatorer, blåsemidler, stabilisatorer og mye mer.

Polyuretan ser ut som en polymerfiber med en porøs struktur. Det regnes som en allsidig elastomer, men det har både fordeler og ulemper.

Fordelene med polyuretan inkluderer følgende egenskaper:

• høy mekanisk styrke;
• dielektrisk konstant;
• dårlig slitasje;
• god elastisitet;
• evnen til å opprettholde formen etter gjentatte deformasjoner;
• Slitestyrke;
• lang levetid;
• motstand mot syrer, oljer, løsemidler;
• ikke-mottakelighet for påvirkning av mikroorganismer;
• stort driftstemperaturområde;
• motstand mot lave temperaturer;
• evnen til å jobbe under høyt trykk.

Dette materialet eldes ikke, det egner seg til forskjellige typer bearbeiding. I tillegg er polyuretanprodukter lette og derfor enkle å transportere og installere. Denne elastomeren har evnen til å skumme, så alle slags porøse produkter er laget av den.

Til tross for de mange fordelene, har polyuretan noen ulemper:

• ustabil for torsjonsbelastninger;
• materialets elastisitet og styrke avhenger direkte av temperaturregimet i miljøet;
• kompleksiteten i behandlingen til sekundære råvarer.

Denne typen elastomer refererer til materialer som er lett tilgjengelig for alle typer behandling. Ulike former for forme brukes på den.

• Ekstrudering . Denne metoden for å produsere polyuretan innebærer å tvinge materialet i smeltet form gjennom ekstruderens formingshull.
• Støping . Under påvirkning av trykk injiseres den smeltede massen i en spesiell form, hvoretter den avkjøles.

Sammenligning med gummi

Til tross for at gummi og polyuretan er ganske like, overgår syntetisk elastomer naturlig materiale med kvalitetsegenskaper. I motsetning til gummi har polymerfibre høyere styrke og slitestyrke . Av denne grunn brukes gummi mindre enn polyuretan i mange bransjer. Hovedfaktoren som påvirker materialets holdbarhet er slitasje, utsatt for påvirkning av et aggressivt miljø. Ved sammenligning i henhold til dette kriteriet kan det konkluderes med at polyuretan er 10 ganger mer motstandsdyktig mot slitasje.

I henhold til vurderingen av motstand mot forskjellige miljøer, anses polymeren også for å være bedre enn gummi . Det tåler effekten av løsemidler og giftige kjemikalier. Blant annet har naturgummi en strekkfasthet 1,5-3 ganger lavere enn en elastomer. Det syntetiske materialet er i stand til raskt å gjenopprette formen uten deformasjon ved høy belastning. Gummi er på sin side overlegen elastomer bare i pris, som er mye lavere enn syntetisk.

Ifølge eksperter er det imidlertid bedre å kjøpe dyrt materiale av høy kvalitet for å unngå behovet for å betale to ganger i fremtiden.

Egenskaper og egenskaper

Siden polyuretan er basert på polyol og isocyanat, tilhører den gruppen polyesterpolyoler. På grunn av det faktum at denne typen er en elastomer, er den preget av god utvidbarhet og evnen til å gå tilbake til sine opprinnelige former. Ulike tilsetningsstoffer kan gi unike egenskaper til polyol, som kan endre indikatorene for elastisitet, mykhet, hardhet, motstand.

Polyuretan produseres i flere stater:

• i en tyktflytende væske;
• i mykt;
• i solid.

Uavhengig av form, endrer elastomeren ikke sine tekniske egenskaper under påvirkning av mekaniske og kjemiske miljøfaktorer. Dette materialet er også motstandsdyktig mot UV -stråling, sopp og mugg.

De tekniske egenskapene til polyuretan gjør at den kan brukes i mange husholdnings- og industriområder. La oss liste de viktigste egenskapene til en polyesterpolyol.

• Tetthet . Indikatoren avhenger av typen materiale, vanligvis varierer den fra 30 til 300 kg / m3.
• Hardhet . På Shore -skalaen kan den variere fra 50 til 98 enheter. Disse indikatorene gjør at elastomeren kan brukes ved høy belastning.
• Betydelig temperaturområde . Materialet kan brukes ved temperaturer fra -60 til +80 grader Celsius. Med en indikator på 120-140 grader kan den brukes i kort tid. Polyuretaner har et høyt smeltepunkt - minst 160 grader Celsius. Hvis disse materialene blir oppvarmet til 220 grader, begynner de å brytes ned.
• Termisk konduktivitetskoeffisient - 0, 028 W / (m * K) .
• Denne polyolen har ingen elektrisk ledningsevne .
• Vekt . Materialet veier veldig lite.
• Ozonresistens . Polyuretan brytes ikke ned under påvirkning av ozon, i motsetning til gummi.
• Motstand mot aggressive miljøer .
• Antennelighet . I følge GOST 12.1.044 er materialet klassifisert som ikke-brennbart, derfor brukes det i mange bransjer.
• Miljøvennlighet . Polyuretan er klassifisert som et trygt materiale, så det brukes ofte i hverdagen.

Er polyuretan skadelig?

På grunn av sine energibesparende egenskaper er polyuretan klassifisert som et trygt materiale. Når du vurderer miljøvennligheten, er det imidlertid verdt å ta hensyn til muligheten for skade på denne elastomeren i flytende og fast tilstand. Som praksis har vist, i tørr form, avgir denne polyolen ikke skadelige stoffer . Farlige damper er bare mulig hvis materialet håndteres feil.

Hvis alle sikkerhetstiltak blir observert i væskefraksjonen, vil polyuretan ikke utgjøre noen fare for mennesker og dyr.

Brudd på produksjonsteknologien kan imidlertid resultere i frigjøring av følgende giftige røyk

• Isocyanater … Disse stoffene er en del av maling og lakk, skumprodukter. Deres tilstedeværelse kan forårsake astma i fravær av spesiell beskyttelse.
• Aminkatalysatorer, som forårsaker økt følsomhet, irritabilitet, tåkesyn . Ved innånding kontinuerlig forårsaker disse stoffene sår, irritasjon i slimhinnene, brannskader i munnen, halsen og spiserøret.
• Polyol . Han er i stand til å manifestere sin toksiske effekt bare i direkte kontakt med en levende organisme, nemlig ved svelging. Polyolforgiftning manifesterer seg i form av oppkast, rus og spasmer.
• Brannhemmende . Dette stoffet akkumuleres gradvis i kroppen, hvoretter det forårsaker forgiftning.

Som et resultat av det ovennevnte kan vi konkludere med at polyuretan bare kan være helseskadelig hvis det brukes feil . Dette skjer ofte når du bruker spray av lav kvalitet, så vel som i fravær av spesiell beskyttelse under drift.

Mange er bekymret for farene ved polyuretan, som er montert i boliglokaler. Frykten for brukerne er forgjeves, siden denne varekategorien gjennomgår mange sikkerhetstester før de går i salg. Problemer kan bare oppstå hvis elastomeren er kjøpt fra en produsent som ikke har kvalitetssertifikater.

Sammenligning med andre materialer

Når vi kjenner til egenskapene til polyuretan, kan vi si at det har mye flere fordeler enn gummi. Som allerede nevnt overgår denne polymeren den når det gjelder holdbarhet, forlengbarhet, styrke og mange andre egenskaper. Forbrukere synes ofte det er vanskelig å velge mellom polyuretan og andre lignende produkter, og sammenligne det med dem.

• Duropolymer . Har utseendet til et matt plastprodukt. På sin side er polyuretanen som et skummet pulver og belagt med en primer. Sistnevnte er lett og er flott for arbeid med taket. I tillegg er sortimentet ganske bredt. Duropolymer tilhører anti-vandal-polymerer, så kjøperen trenger ikke tenke på restaureringen i en lengre periode.
• Vinyl . Dette materialet, i motsetning til polyuretan, er ikke ment å beskytte overflaten, det brukes oftere til dekorative formål.
• Silikon . Disse materialene er produsert for bruk i forskjellige typer arbeid. Ifølge forbrukerne er elastomeren preget av bedre holdbarhet og styrke. På sin side kjennetegnes silikon ved at den er elastisk og bio-inert.
• Utvidet polystyren . Forskjellen mellom materialene ligger først og fremst i kostnaden, som er høyere for polyuretan. Utvidet polystyren leder ikke varme godt, det er praktisk og enkelt å bruke. Polyuretan varer lenger enn det forrige materialet, forringes ikke under påvirkning av negative miljøfaktorer.
• Polyester . Med den har polyuretan mange av de samme egenskapene. Imidlertid er det andre materialet på en eller annen måte overlegen i forhold til det første i kvalitet. Polyuretan er mer elastisk, sterkere og mer holdbar enn polyester.

Oversikt over arter

Polyuretan er et gjennomsiktig, energieffektivt universelt materiale som vinner popularitet rundt om i verden hver dag. Dette materialet har sin egen spesielle merking. De mest populære merkene av elastomer inkluderer SKU-PFL-100, NITs PU-5, de er preget av en Shore-hardhet på 85-90 enheter.

Fleksibelt polyuretanskum

Det er vanlig å bruke fleksibel polyuretanskumgummi som støtdemper . I tillegg brukes det til å lage sengetøy, fôr, emballasje og bilinteriør.

Fleksibelt skum kan lages i hvilken som helst form. Denne typen polyuretan er preget av letthet, styrke og komfort.

Termoplast

Termoplastisk polyuretan er et elastisk, fleksibelt materiale som tåler slitasje og ugunstige værforhold. Den produseres og farges på forskjellige måter. Termoplastisk elastomerbehandling utføres på ekstruderings-, kompresjons-, slagmaskiner . Dette fleksible produktet er i stand til å tilpasse seg forskjellige applikasjoner som konstruksjon, bilindustri, fottøy.

applikasjoner

Polyesterpolyol er mye brukt i dag. Fôrvarer, pressdeler, rulle, hjul, rullebelegg, tetningsringer, mansjetter, plugger er produsert av polyuretanplater . I flytende form har den funnet sin anvendelse i belegg av betongkonstruksjoner, vogner, luker og tak. Ofte er elastomeren en del av tetningsmasse, lim, maling og lakkprodukter.

I tungindustrien er støtdempende deler laget av dette materialet . I konstruksjonen brukes det til å lage et antiskli-belegg, vibrasjonsbestandige overflater, fasader. Bil- og møbelindustrien er uunnværlig uten elastomer. Etterspørselen etter polyuretan observeres i tekstilindustrien. Den er egnet for å lage trekk, glidelåser, nagler, innleggssåler, såler. Medisin bruker elastomer for produksjon av kondomer, proteser og implantater.

Behandling

I dag blir spørsmålet om resirkulering av polyuretan stadig viktigere. Problemet er forbundet med en økning i deponiområdet, samt en økning i kostnadene ved fjerning. I de siste årene har utviklingen av de nyeste teknologiene for behandling av elastomerer blitt observert, og mer og mer oppmerksomhet rettes mot dette problemet.

Her er hovedmetodene for å skaffe resirkulerte materialer fra polyuretan

• Fysisk . I dette tilfellet knuses plasten til en fin fraksjon, som deretter brukes som fyllstoff i konstruksjonen.
• Omsmelting . Resultatet av denne metoden er produksjon av råvarer, som deretter brukes til å skaffe polyuretanprodukter.
• Glykolyse med høy varme . Ved å bruke denne metoden brytes karbohydrater ned.
• Kjemisk . Behandlingen er basert på depolymerisering, hvoretter stoffer med lav molekylvekt dannes fra elastomeren.
• Brenner . Denne metoden for å skaffe energi regnes som den farligste av alt ovenfor, siden den slipper ut skadelige stoffer i atmosfærisk luft.

Takket være den omfattende introduksjonen av resirkulering kan det nåværende problemet med bruk av polyuretan løses. Egenskapene til dette materialet er forskjellige, de har praktisk talt ingen grenser. Elastomeren fungerer perfekt ikke bare i hjemmet, men også under ekstreme forhold.

Til tross for at dette er et syntetisk stoff, er det trygt for mennesker, derfor brukes det i medisin-, konstruksjons-, tekstil- og fottøyindustrien. Til tross for de høye kostnadene sammenlignet med andre materialer, lønner polyuretan seg med påliteligheten og holdbarheten.