Co to jest poliuretan: opis, właściwości, zastosowanie i właściwości

15.05.2019

Półtora wieku temu, biorąc pod uwagę wnętrze zwykłego pokoju, człowiek zobaczył przed nim różne przedmioty wykonane z metalu, drewna, szkła, ceramiki, papieru i naturalnych tkanin, i wydawało się to całkiem naturalne. Dzisiaj wejście do takiego pomieszczenia jest po prostu nierealne, ponieważ wiele przedmiotów jest teraz wykonanych z plastiku. Wśród tych materiałów wiodącą rolę odgrywa poliuretan.

Co to jest poliuretan

Poliuretan to wyjątkowa syntetyczna struktura polimerowa. Jego cechą szczególną jest to, że może być twardy jak drewno, elastyczny jak plastik, rozciągliwy jak guma, ma strukturę monolityczną lub porowatą (pianka poliuretanowa). Taka obfitość właściwości materiału tłumaczy się zdolnością mieszania składników, z których wykonany jest plastik, w różnych proporcjach.

Pierwszy materiał uzyskano na bazie poliestrów w 1937 r. W Niemczech. Tańsze i prostsze poliestry zaczęto stosować w Stanach Zjednoczonych w 1957 roku. Od tego czasu produkty poliuretanowe zostały szeroko wprowadzone.

Polietylen, polistyreny i chlorki polichlorku winylu są nowoczesnymi konkurentami na rynku polimerów. Ale są one znacznie gorsze od niego w wielu możliwościach. Elastomer uretanowy doskonały materiał konstrukcyjny, lepszy od wszelkich innych. A także dzięki właściwościom uretanowym, osiąga wyższą pozycję niż gumy.

produkcja poliuretanu

Odbiór materiału

Co to jest poliuretan? To jest materiał który jest produktem rafinowanej ropy naftowej. Surowce do bezpośredniej produkcji - izocyjanian i poliol. Te dwa składniki miesza się w stanie ciekłym. Składnikami pomocniczymi są substancje stabilizujące, katalizujące, pieniące się i różne barwniki.

Rezultatem jest masa reaktywna, która już przyjmuje postać poliuretanu. Proporcjonalny stosunek składników mieszaniny zależy od tego, która receptura produkcyjna jest wybrana w procesie. Dzięki temu można otrzymać polimer o różnych właściwościach od ciał stałych do lepkich cieczy.

Dla wygody dalszej transformacji materiał wytwarza się w postaci granulek. Jest sortowany według koloru i właściwości fizycznych. Surowiec ten jest dostarczany przedsiębiorstwom w celu produkcji części i produktów z poliuretanu, gdzie można go poddać recyklingowi za pomocą dowolnej metody technologicznej dla polimerów.

granulki poliuretanowe

Rodzaje poliuretanu, charakterystyka

Przemysł polimerów w różnych krajach wytwarza następujące główne marki:

  • Adiprene.
  • Vulkopreny.
  • Vulkollany.

Wszystkie są produktami polieterowymi.

Co to jest poliuretan? Ten elastomer ma następującą charakterystykę:

  • Wytrzymałość mechaniczna.
  • Odporny na ścieranie.
  • Elastyczność. Pozostaje prawie niezmieniony w zakresie temperatur od - 50 do + 100 stopni Celsjusza.
  • Na zewnątrz atrakcyjny - dekoracyjny poliuretan.
  • Właściwości dielektryczne. Eksperymentalnie udowodniono, że wpływ na płytę o grubości 2 mm przy napięciu 20 kW nie prowadzi do jego awarii.
  • Odporny na oleje i rozpuszczalniki.
  • Nie podlega starzeniu ozonu.
  • Nie są siedliskiem mikroorganizmów i grzybów pleśniowych.
  • Wodoodporny. Dlatego zaleca się wyposażenie łazienek w polimery, na przykład cewek poliuretanowych.

Poliuretany są łatwo niszczone przez działanie pewnych kwasów, substancji chloru, terpentyny. Obniżenie temperatury poniżej progu ujemnego o 60 stopni prowadzi do wzrostu kruchości materiału. Aby zwiększyć wytrzymałość mechaniczną, do kompozycji elastomerów wprowadza się różne wypełniacze.

Metody formowania

Elastomer uretanowy odnosi się do grupy materiałów łatwych do obróbki. Wszystkie główne metody kształtowania tworzywa w sposób przemysłowy mają do niego zastosowanie. Możesz złożyć wniosek:

  • Wytłaczanie jest metodą otrzymywania produktów z polimerów, w których przygotowany stopiony materiał jest wtłaczany przez otwór (tworząc) specjalne urządzenie wytłaczarki.
  • Odlewanie, w którym stopiona masa jest wtryskiwana pod ciśnieniem do kęsów odlewniczych (formy) i schładzana. Więc zdobądź listwy wykonane z poliuretanu.
    odlewanie poliuretanu
  • Prasowanie to metoda wytwarzania produktów z materiałów termoutwardzalnych. W takim przypadku stała postać substancji zostaje przeniesiona do płynnego stanu lepkiego. Następnie masa jest umieszczana w formie i zagęszczana pod działaniem ciśnienia. Taki produkt, chłodzony, stopniowo nabywa właściwości solidnego korpusu o wysokiej wytrzymałości, na przykład belki poliuretanowej.
  • Wypełnij.

Również półwyroby poliuretanowe są obrabiane na tokarce. Część jest tworzona, gdy obracający się przedmiot obrabiany jest poddawany różnym siekaczom.

Obszar zastosowania poliuretanu

Poliuretan stosowany jest w przemyśle, budownictwie, gospodarce publicznej i krajowej. A więc:

  • W stanie ciekłym pokryte są konstrukcjami betonowymi, nadwozie i inne produkty metalowe są wykonywane w celu zwiększenia ich odporności na warunki atmosferyczne.
    płynne traktowanie poliuretanem
  • Spienione - tworzenie materiałów izolacyjnych.
  • Arkusz - do produkcji elementów okładzinowych, matryc do prasy, wsporników kół, rolek, rolek. Również płytki dekoracyjne i listwy przypodłogowe wykonane są z blachy sufitowej z poliuretanu.
    listwy sufitowe poliuretanowe

W branżach przemysłowych poliuretan stosowany jest w:

  • Maszyny ciężkie - podkładki maszynowe do amortyzacji.
  • Przemysł budowlany - fasady, powłoki antypoślizgowe, podłogi odporne na wibracje, poliuretanowe płyty podłogowe.
  • Produkcja mebli - elementy złączne
  • Przemysł obuwniczy i produkcja tekstylna - podeszwy, skóra ekologiczna, dywaniki.
    podeszwa z poliuretanu
  • Dziedzina medyczna w produkcji protez, implantów.
  • Motoryzacja do produkcji cichych bloków, łożysk, tulei, opon, wałów, sprężyn i części odpornych na olej, listwy wykonane z poliuretanu.

Zalety i wady

Jak każdy inny materiał, poliuretan nie jest idealny, który można stosować w nieskończoność. Wszystkie zalety, które posiada naturalnie płyną z właściwości substancji:

  • Nie przewodzi prądu, co pozwala na jego wykorzystanie w sektorze energetycznym.
  • Jest stabilny przed wpływem atmosfery, nie utlenia się. Dlatego jest idealny do produkcji materiałów budowlanych.
  • Nie pochłania wilgoci.
  • Ma siłę - można z niego tworzyć różne elementy konstrukcyjne.
  • Ma niewielką masę, jest wygodny w produkcji belek z poliuretanu luzem, które są łatwe do podniesienia.
  • Niski poziom hałasu.
  • On się nie starzeje.
  • Możesz wytwarzać produkty o różnych współczynnikach tarcia.
  • Możliwość rozciągnięcia ponad 600%.

Pomimo tej liczby pozytywnych aspektów, właściwości poliuretanu są nadal bardzo zależne od temperatury pracy, więc może stać się kruchy lub płynny, tracą elastyczność - stają się sztywne. Istotne słabości są następujące:

  • Nie wytrzymuje skręcania.
  • Jest trudny do recyklingu.
  • Materiał spieniony podlega kurczeniu.
    pianka poliuretanowa
  • Nie przepuszcza powietrza.

Recykling

Co to jest poliuretan, jeśli nie podlega recyklingowi? Jest to materiał, który zatka środowisko przez wiele lat. W związku z tym opracowano metody uzyskiwania surowców wtórnych z elastomerów uretanowych oraz metody usuwania odpadów nienadających się do recyklingu:

  • Fizycznie, co obejmuje szlifowanie plastiku do ułamka, który może być użyty jako wypełniacz w konstrukcji.
  • Topienie, w wyniku czego powstają surowce do produkcji tych samych produktów poliuretanowych.
    recykling odpadów poliuretanowych
  • Glikoliza z wysoką temperaturą - ta metoda rozkłada węglowodany.
  • Przetwarzanie za pomocą środków chemicznych, gdzie poprzez depolimeryzację poliuretan tworzy substancje o małej masie cząsteczek.
  • Produkcja energii poprzez spalanie. Najbardziej niebezpieczna metoda związana z uwalnianiem do atmosfery podczas spalania niebezpiecznych substancji.

Wniosek

Ważne jest, aby pamiętać, że każdy typ plastikowy w tym poliuretan, ma własną etykietę. Jest koniecznie stosowany na wszystkie produkty z polimerów. Dlatego zbieranie surowców dla wygody dalszego przetwarzania wymaga sortowania.