Kas ir poliuretāns un kur to izmanto?

Pirmo reizi par poliuretānu tika dzirdēts 1937. gadā. Šo materiālu sintezēja Otto Bayer no diizocianāta un poliestera šķidrā veidā. Vielai bija daudz priekšrocību salīdzinājumā ar plastmasu, kas tajā laikā bija diezgan pieprasīta.

Poliuretāns ir unikāls materiāla veids, kam ir gandrīz neierobežotas izmantošanas iespējas un perspektīvas. Polimērs satur 2 veidu izejvielas, proti: poliolus un izocianātus. Pēdējās ražošanas pamatā ir naftas rafinēšana. Sajaucot šķidros elementus, tiek iegūtas reaktīvas kompozīcijas. Poliuretāna īpašības ir tieši atkarīgas no sastāvdaļām, no kurām tas ir izgatavots, kā arī no katalizatoru, putu vielu, stabilizatoru un daudz ko citu attiecību.

Poliuretāna priekšrocības ietver šādas īpašības:

• augsta mehāniskā izturība;
• dielektriskā konstante;
• slikts nobrāzums;
• laba elastība;
• spēja saglabāt formu pēc atkārtotām deformācijām;
• nodilumizturība;
• ilgs kalpošanas laiks;
• izturība pret skābēm, eļļām, šķīdinātājiem;
• neuzņēmība pret mikroorganismu ietekmi;
• liels darba temperatūras diapazons;
• izturība pret zemām temperatūrām;
• spēja strādāt zem augsta spiediena.

Šis materiāls nenoveco, tas ir piemērots dažāda veida apstrādei. Turklāt poliuretāna izstrādājumi ir viegli, tāpēc tos ir viegli transportēt un uzstādīt. Šim elastomēram ir spēja putot, tāpēc no tā tiek izgatavoti visa veida poraini izstrādājumi.

Neskatoties uz daudzajām priekšrocībām, poliuretānam ir daži trūkumi:

• nestabils pret vērpes slodzēm;
• materiāla elastība un izturība ir tieši atkarīga no vides temperatūras režīma;
• pārstrādes otrreizējās izejvielās sarežģītība.

Šis elastomēra veids attiecas uz materiāliem, kas ir viegli pakļaujami visa veida apstrādei. Tam tiek piemērotas dažādas formēšanas metodes.

• Ekstrūzija. Šī poliuretāna iegūšanas metode ietver izkausētā materiāla izspiešanu caur ekstrudera formēšanas atveri.
• Liešana. Spiediena ietekmē izkausētā masa tiek ievadīta īpašā veidnē, pēc kuras to atdzesē.

Neskatoties uz to, ka gumija un poliuretāns ir diezgan līdzīgi, sintētiskais elastomērs kvalitātes īpašībās pārspēj dabisko materiālu. Atšķirībā no gumijas, polimēru šķiedrām ir lielāka izturība un nodilumizturība. Šī iemesla dēļ daudzās nozarēs gumiju izmanto mazāk nekā poliuretānu. Galvenais faktors, kas ietekmē materiāla izturību, ir tā abrazīvs nodilums, uzņēmība pret agresīvas vides ietekmi. Salīdzinot pēc šī kritērija, var secināt, ka poliuretāns ir 10 reizes izturīgāks pret nodilumu.

Saskaņā ar noturības pret dažādām vidēm novērtējumu polimērs arī tiek uzskatīts par labāku par gumiju. Tas var paciest šķīdinātāju un toksisku ķīmisko vielu iedarbību.Cita starpā dabiskajam kaučukam ir 1,5-3 reizes zemāka stiepes izturība nekā elastomēram. Sintētiskais materiāls spēj ātri atgūt formu bez deformācijas lielas slodzes gadījumā. Savukārt gumija ir pārāka par elastomēru tikai izmaksu ziņā, kas ir daudz mazāka nekā sintētikai.

Tā kā poliuretāna pamatā ir poliols un izocianāts, tas pieder pie poliestera poliolu grupas. Sakarā ar to, ka šis tips ir elastomērs, to raksturo laba stiepjamība un spēja atgriezties sākotnējā formā. Dažādas piedevas var piešķirt poliolam unikālas īpašības, kas var mainīt elastības, maiguma, cietības un pretestības rādītājus.

Poliuretānu ražo vairākos stāvokļos:

• viskozā šķidrumā;
• mīkstā;
• cietā veidā.

Neatkarīgi no formas elastomērs nemaina savus tehniskos parametrus mehānisko un ķīmisko vides faktoru ietekmē. Šis materiāls ir izturīgs arī pret UV starojumu, sēnītēm un pelējumu.

Poliuretāna tehniskās īpašības ļauj to izmantot daudzās mājsaimniecībās un rūpniecībā. Uzskaitīsim galvenās poliestera poliola īpašības.

• Blīvums. Indikators ir atkarīgs no materiāla veida, parasti tas svārstās no 30 līdz 300 kg / m3.
• Cietība. Pēc Shore skalas tas var svārstīties no 50 līdz 98 vienībām. Šie indikatori ļauj izmantot elastomēru pie lielām slodzēm.
• Ievērojams temperatūras diapazons. Materiālu var darbināt temperatūrā no -60 līdz +80 grādiem pēc Celsija. Ar indikatoru 120-140 grādi to var izmantot īsu laiku. Poliuretāniem ir augsta kušanas temperatūra - vismaz 160 grādi pēc Celsija. Ja šos materiālus uzkarsē līdz 220 grādiem, tie sāks sadalīties.
• Siltumvadītspējas koeficients - 0, 028 W / (m * K).
• Šim poliolam nav elektrovadītspējas.
• Svars. Materiāls sver ļoti maz.
• Ozona izturība. Poliuretāns atšķirībā no gumijas ozona ietekmē nesadalās.
• Izturība pret agresīvu vidi.
• Uzliesmojamība. Saskaņā ar GOST 12.1.044 materiāls ir klasificēts kā nedegošs, tāpēc to izmanto daudzās nozarēs.
• Videi draudzīgums. Poliuretāns ir klasificēts kā drošs materiāls, tāpēc to bieži izmanto ikdienas dzīvē.

Pateicoties tā enerģijas taupīšanas īpašībām, poliuretāns ir klasificēts kā drošs materiāls. Tomēr, novērtējot tā videi draudzīgumu, ir vērts ņemt vērā iespēju nodarīt kaitējumu šim elastomēram šķidrā un cietā stāvoklī. Kā liecina prakse, sausā veidā šis poliols neizdala kaitīgas vielas. Bīstami tvaiki ir iespējami tikai tad, ja ar materiālu rīkojas nepareizi.

Tomēr ražošanas tehnoloģijas pārkāpums var izraisīt šādu toksisku izgarojumu izdalīšanos.

• Izocianāti... Šīs vielas ir daļa no krāsas un lakas, putu izstrādājumiem. To klātbūtne var izraisīt astmu, ja nav īpašas aizsardzības.
• Amīnu katalizatori, kas izraisa paaugstinātu jutību, aizkaitināmību, neskaidru redzi. Nepārtraukti ieelpojot, šīs vielas izraisa čūlas, gļotādu kairinājumu, mutes, rīkles un barības vada apdegumus.
• Poliols. Savu toksisko iedarbību viņš spēj izpaust tikai tiešā saskarē ar dzīvu organismu, proti, norijot. Saindēšanās ar poliolu izpaužas kā vemšana, intoksikācija un spazmas.
• Antipirēns. Šī viela pamazām uzkrājas organismā, pēc tam izraisa saindēšanos.

Iepriekš minētā rezultātā varam secināt, ka poliuretāns var kaitēt veselībai tikai tad, ja to lieto nepareizi. Tas bieži notiek, izmantojot zemas kvalitātes smidzināšanas veidus, kā arī ja darbības laikā nav īpašas aizsardzības.

Daudzi ir noraizējušies par poliuretāna briesmām, kas tiek montētas dzīvojamās telpās. Lietotāju bailes ir veltīgas, jo šī preču kategorija pirms pārdošanas tiek pakļauta daudzām drošības pārbaudēm. Problēmas var rasties tikai tad, ja elastomērs tiek iegādāts no ražotāja, kuram nav kvalitātes sertifikātu.

Zinot par poliuretāna īpašībām, mēs varam teikt, ka tam ir daudz vairāk priekšrocību nekā gumijai. Kā jau minēts, šis polimērs to pārspēj ar izturību, paplašināmību, izturību un daudzām citām īpašībām. Patērētājiem bieži ir grūti izvēlēties starp poliuretānu un citiem līdzīgiem produktiem, salīdzinot to ar tiem.

• Duropolimērs. Tam ir matēta plastmasas izstrādājuma izskats. Savukārt poliuretāns ir līdzīgs putu pulverim un ir pārklāts ar gruntskrāsu. Pēdējais ir viegls un lieliski piemērots darbam ar griestiem. Turklāt tā sortiments ir diezgan plašs. Duropolimērs pieder pie pretvandālu polimēriem, tāpēc pircējam nav ilgi jādomā par tā atjaunošanu.
• Vinils. Šis materiāls, atšķirībā no poliuretāna, nav paredzēts virsmas aizsardzībai, to biežāk izmanto dekoratīviem nolūkiem.
• Silikona. Šie materiāli tiek ražoti izmantošanai dažāda veida darbos. Pēc patērētāju domām, elastomēru raksturo labāka izturība un izturība. Savukārt silikons izceļas ar to, ka ir elastīgs un bioinerts.
• Putupolistirols. Atšķirība starp materiāliem galvenokārt slēpjas izmaksās, kas ir augstākas poliuretānam. Putupolistirols slikti vada siltumu, tas ir ērti un ērti lietojams. Poliuretāns kalpo ilgāk nekā iepriekšējais materiāls, nepasliktinās negatīvu vides faktoru ietekmē.
• Poliesters. Ar to poliuretānam ir daudzas tādas pašas īpašības. Tomēr savā ziņā otrais materiāls kvalitātes ziņā ir pārāks par pirmo. Poliuretāns ir elastīgāks, stiprāks un izturīgāks nekā poliesters.

Poliuretāns ir caurspīdīgs energoefektīvs universāls materiāls, kas ik dienu gūst popularitāti visā pasaulē. Šim materiālam ir savs īpašs marķējums. Populārākie elastomēru zīmoli ir SKU-PFL-100, NITs PU-5, tiem raksturīga Shore cietība 85-90 vienības.

Kā amortizatoru ierasts izmantot elastīgu putupoliuretāna gumiju. Turklāt to izmanto, lai izveidotu gultas piederumus, oderi, iepakojumu un automašīnu interjeru.

Termoplastiskais poliuretāns ir elastīgs, elastīgs materiāls, izturīgs pret nodilumu un nelabvēlīgiem laikapstākļiem. To ražo un krāso ar dažādām metodēm. Termoplastiskā elastomēra apstrāde tiek veikta uz ekstrūzijas, kompresijas, trieciena mašīnām. Šis elastīgais produkts spēj pielāgoties dažādiem lietojumiem, piemēram, celtniecībai, automobiļiem, apaviem.

Mūsdienās plaši izmanto poliestera poliolu. No poliuretāna loksnēm tiek ražotas oderes, preses daļas, rullītis, ritenis, rullīšu pārklājums, blīvgredzeni, aproces, aizbāžņi. Šķidrā veidā tas ir izmantots betona konstrukciju, vagonu, lūku un jumtu pārklājumos. Bieži vien elastomērs ir daļa no hermētiķa, līmes, krāsas un lakas izstrādājumiem.

Smagajā rūpniecībā no šī materiāla tiek izgatavotas amortizējošas detaļas. Būvniecībā to izmanto, lai izveidotu pretslīdes pārklājumu, vibrācijas izturīgas virsmas, fasādes. Automobiļu un mēbeļu rūpniecība ir neaizstājama bez elastomēra. Pieprasījums pēc poliuretāna ir vērojams tekstilrūpniecībā. Tas ir piemērots vāku, rāvējslēdzēju, kniežu, zolīšu, zolīšu izgatavošanai. Medicīnā elastomēru izmanto prezervatīvu, protēžu un implantu ražošanai.

Mūsdienās poliuretāna pārstrādes jautājums kļūst arvien aktuālāks. Problēma ir saistīta ar poligonu platības palielināšanos, kā arī ar to likvidēšanas izmaksu pieaugumu. Pēdējos gados ir vērojama jaunāko elastomēru apstrādes tehnoloģiju attīstība un šim jautājumam tiek pievērsta arvien lielāka uzmanība.

Šeit ir galvenās metodes, kā iegūt pārstrādātus materiālus no poliuretāna.

• Fiziskā. Šajā gadījumā plastmasu sasmalcina līdz smalkai frakcijai, ko pēc tam izmanto kā pildvielu būvniecībā.
• Pārkausēšana. Šīs metodes rezultāts ir izejvielu ražošana, ko pēc tam izmanto poliuretāna izstrādājumu iegūšanai.
• Augsta karstuma glikolīze. Izmantojot šo metodi, ogļhidrāti tiek sadalīti.
• Ķīmiskā. Apstrādes pamatā ir depolimerizācija, pēc kuras no elastomēra veidojas vielas ar zemu molekulmasu.
• Degšana. Šī enerģijas iegūšanas metode tiek uzskatīta par visbīstamāko no visiem iepriekš minētajiem, jo ​​tā atmosfēras gaisā izdala kaitīgas vielas.

Pateicoties plašajai pārstrādes ieviešanai, pašreizējā poliuretāna izmantošanas problēma var tikt atrisināta. Šī materiāla īpašības ir dažādas, tām praktiski nav robežu. Elastomērs lieliski funkcionē ne tikai sadzīves vidē, bet arī ekstremālos apstākļos.

Neskatoties uz to, ka šī ir sintētiska viela, tā ir droša cilvēkiem, tāpēc tiek izmantota medicīnā, celtniecībā, tekstilrūpniecībā un apavu ražošanā. Neskatoties uz augstajām izmaksām salīdzinājumā ar citiem materiāliem, poliuretāns atmaksājas ar tā uzticamību un izturību.

Nākamajā videoklipā jūs atradīsit vairāk informācijas par poliuretāna izmantošanu.