Kaj je poliuretan in kje se uporablja?

O poliuretanu so prvič slišali leta 1937. Ta material je sintetiziral Otto Bayer iz diizocianata in poliestra v tekoči obliki. Snov je imela veliko prednosti pred plastiko, ki je bila takrat precej iskana.

Poliuretan se imenuje edinstvena vrsta materiala, ki ima skoraj neomejene možnosti in možnosti za uporabo. Polimer vsebuje 2 vrsti surovin in sicer: poliole in izocianate. Proizvodnja slednjega temelji na rafinaciji nafte. Z mešanjem tekočih elementov dobimo formulacije z reaktivnostjo. Lastnosti poliuretana so neposredno odvisne od sestavin, iz katerih je izdelan, pa tudi od razmerja katalizatorjev, penilnih sredstev, stabilizatorjev in še veliko več.

Prednosti poliuretana vključujejo naslednje lastnosti:

• visoka mehanska trdnost;
• dielektrična konstanta;
• slaba abrazija;
• dobra elastičnost;
• sposobnost ohranjanja oblike po ponavljajočih se deformacijah;
• odpornost proti obrabi;
• dolga življenjska doba;
• odpornost na kisline, olja, topila;
• odpornost na vpliv mikroorganizmov;
• velik razpon delovne temperature;
• odpornost na nizke temperature;
• sposobnost dela pod visokim pritiskom.

Ta material se ne stara, primeren je za različne vrste mehanske obdelave. Poleg tega poliuretanski izdelki tehtajo malo, zato jih je priročno prevažati in montirati. Ta elastomer ima sposobnost penjenja, zato iz njega izdelujejo vse vrste poroznih izdelkov.

Kljub številnim prednostim ima poliuretan nekaj pomanjkljivosti:

• nestabilen do obremenitev med zvijanjem;
• elastičnost in trdnost materiala sta neposredno odvisna od temperaturnega režima medija;
• zahtevnost predelave v sekundarne surovine.

Ta vrsta elastomera se nanaša na materiale, ki so zlahka primerni za vse vrste obdelave. Zanj se uporabljajo različne metode oblikovanja.

• Ekstrudiranje. Ta metoda izdelave poliuretana vključuje potiskanje materiala v staljeni obliki skozi oblikovalno luknjo ekstruderja.
• Kasting. Pod pritiskom se staljena masa vbrizga v poseben kalup, nato pa se ohladi.

Kljub temu, da sta si guma in poliuretan precej podobna, je sintetični elastomer kakovostnejši od naravnega materiala. Za razliko od gume imajo polimerna vlakna večjo trdnost in odpornost proti obrabi. Zaradi tega se guma v mnogih panogah uporablja manj kot poliuretan.Glavni dejavnik, ki vpliva na vzdržljivost materiala, je njegova abrazivna obraba, dovzetnost za vpliv agresivnega okolja. Če ga primerjamo po tem kriteriju, lahko sklepamo, da je poliuretan 10-krat bolj odporen na obrabo.

Tudi po oceni odpornosti na različne medije velja, da je polimer boljši od gume. Lahko prenaša učinke topil in strupenih kemikalij. Naravni kavčuk ima med drugim 1,5-3-krat nižjo natezno trdnost kot elastomer. Sintetični material lahko hitro obnovi svojo obliko brez deformacije v primeru velike obremenitve. Guma pa je boljša od elastomera le po ceni, ki je veliko nižja od sintetike.

Ker je poliuretan na osnovi poliola in izocianata, spada v skupino poliestrskih poliolov. Ker je ta vrsta elastomer, je značilna dobra raztegljivost in sposobnost vrnitve v prvotne oblike. Edinstvene lastnosti poliola lahko dajo različni dodatki, ki lahko spremenijo kazalnike elastičnosti, mehkobe, trdote in trajnosti.

Poliuretan se proizvaja v več stanjih:

• v viskozni tekočini;
• v mehkem;
• v trdni.

Ne glede na obliko elastomer ne spremeni svojih tehničnih lastnosti pod vplivom mehanskih in kemičnih dejavnikov okolja. Za ta material je značilna tudi odpornost na ultravijolično sevanje, glive in plesen.

Tehnične lastnosti poliuretana omogočajo njegovo uporabo na številnih gospodinjskih in industrijskih področjih. Navajamo glavne značilnosti poliestrskega poliola.

• Gostota. Indikator je odvisen od vrste materiala, običajno se giblje od 30 do 300 kg / m3.
• Trdota. Na Shore lestvici se lahko giblje od 50 do 98 enot. Takšni kazalniki omogočajo uporabo elastomera pri visokih obremenitvah.
• Pomemben temperaturni razpon. Material lahko deluje pri temperaturah od -60 do +80 stopinj Celzija. Z indikatorjem 120-140 stopinj se lahko uporablja za kratek čas. Poliuretani imajo visoko tališče - najmanj 160 stopinj Celzija. Če te materiale segrejete na 220 stopinj, se bodo začeli razpadati.
• Koeficient toplotne prevodnosti - 0,028 W / (m * K).
• Ta poliol nima električne prevodnosti.
• Utež. Material tehta zelo malo.
• Odpornost na ozon. Poliuretan se ne razgradi pod vplivom ozona, za razliko od gume.
• Odpornost na agresivna okolja.
• Vnetljivost. V skladu z GOST 12.1.044 je material razvrščen kot počasi goreč, zato se uporablja v številnih panogah.
• Prijaznost do okolja. Poliuretan je razvrščen kot varen material, zato se pogosto uporablja v vsakdanjem življenju.

Zaradi lastnosti varčevanja z energijo je poliuretan razvrščen kot varen material. Vendar pa je pri ocenjevanju njegove prijaznosti do okolja vredno upoštevati možnost poškodb tega elastomera v tekočem in trdnem stanju. Kot je pokazala praksa, v suhi obliki ta poliol ne oddaja škodljivih snovi. Nevarni hlapi so možni le, če z materialom ravnamo nepravilno.

Vendar pa lahko kršitev proizvodne tehnologije povzroči sproščanje naslednjih strupenih hlapov.

• Izocianati. Te snovi so del barv in lakov, izdelkov iz pene. Njihova prisotnost lahko povzroči astmo, če ni posebne zaščite.
• Aminski katalizatorji, ki povzročajo preobčutljivost, razdražljivost, zamegljen vid. Ob stalnem vdihavanju te snovi povzročajo razjede, draženje sluznice, opekline v ustih, žrelu in požiralniku.
• Poliol. Svoj toksični učinek lahko pokaže le v neposrednem stiku z živim organizmom, in sicer pri zaužitju. Zastrupitev s poliolom se kaže v obliki bruhanja, zastrupitve in krčev.
• Negorljive. Ta snov se postopoma kopiči v telesu, nato pa povzroči zastrupitev.

Iz vsega navedenega lahko sklepamo, da je poliuretan zdravju škodljiv le ob nepravilni uporabi. Pogosto se to zgodi pri uporabi nizkokakovostnih vrst atomizerja, pa tudi v odsotnosti posebne zaščite med delovanjem.

Mnogi so zaskrbljeni zaradi nevarnosti poliuretana, ki je nameščen v stanovanjskih prostorih. Strahovi uporabnikov so zaman, saj je ta kategorija blaga podvržena številnim varnostnim testom, preden gre v prodajo. Težave lahko nastanejo le, če kupite elastomer pri proizvajalcu, ki nima certifikatov kakovosti.

Če poznamo značilnosti poliuretana, lahko rečemo, da ima veliko več prednosti kot guma. Kot smo že omenili, ga ta polimer prekaša po vzdržljivosti, raztezljivosti, trdnosti in številnih drugih lastnostih. Potrošniki se pogosto soočajo s težavami pri izbiri med poliuretanom in drugimi podobnimi izdelki in ga primerjajo z njimi.

• Duropolimer. Videti je kot mat plastični izdelek. Po drugi strani je poliuretan podoben penastemu prahu in je prevlečen s temeljnim premazom. Slednji tehta malo in je odličen za delo na stropu. Poleg tega je njegov obseg precej širok. Duropolimer se nanaša na antivandalne polimere, zato kupcu ni treba dolgo razmišljati o njegovi obnovi.
• Vinil. Ta material, za razliko od poliuretana, ni namenjen zaščiti površine, pogosteje se uporablja za dekorativne namene.
• Silikon. Ti materiali so izdelani za uporabo pri različnih vrstah dela. Po mnenju potrošnikov je za elastomer značilna boljša vzdržljivost in moč. Silikon pa se razlikuje po tem, da je elastičen in bioinerten.
• Stiropor. Razlika med materiali je predvsem v ceni, ki je pri poliuretanu višja. Ekspandirani polistiren slabo prenaša toploto, je priročen in enostaven za uporabo. Poliuretan traja dlje kot prejšnji material, ne pokvari pod vplivom negativnih okoljskih dejavnikov.
• Poliester. Z njim ima poliuretan veliko enakih lastnosti. Vendar pa je drugi material na nek način boljši od prvega. Poliuretan je bolj prožen, močnejši in vzdržljivejši od poliestra.

Poliuretan je prozoren energijsko učinkovit univerzalni material, ki je v svetu vsak dan bolj priljubljen. Ta material ima svojo posebno oznako. Najbolj priljubljeni razredi elastomerov vključujejo SKU-PFL-100, NITs PU-5, zanje je značilna trdota Shore 85-90 enot.

Kot amortizer se običajno uporablja fleksibilna penasta poliuretanska guma. Poleg tega se uporablja za ustvarjanje posteljnine, oblog, embalaže, avtomobilske notranjosti.

Termoplastični poliuretan je elastičen, upogljiv material, odporen proti obrabi in vremenskim vplivom. Pridelujejo in barvajo ga na različne načine. Predelava termoplastičnega elastomera se izvaja na strojih za ekstruzijo, stiskanje, udarce. Ta prilagodljiv izdelek se lahko prilagodi različnim aplikacijam, kot so gradbeništvo, avtomobilizem, izdelava čevljev.

Poliester poliol se trenutno zelo pogosto uporablja. Iz poliuretanskih plošč so izdelani podložni elementi, deli za stiskanje, valj, kolo, premaz za valj, tesnilni obroči, manšete, čepi. V tekoči obliki je našel svojo uporabo pri premazovanju konstrukcij iz betona, vagonov, loput in streh. Pogosto je elastomer del tesnilnih mas, lepil, barv in lakov.

V težki industriji so iz tega materiala izdelani deli za blaženje udarcev. V gradbeništvu se uporablja za izdelavo protizdrsnega premaza, površine, odporne na vibracije, in fasad. Avtomobilska industrija in proizvodnja pohištva ne moreta brez elastomera. Povpraševanje po poliuretanu je opaziti v tekstilni industriji. Primeren je za izdelavo prevlek, zadrg, zakovic, vložkov, podplatov. Medicina uporablja elastomer za proizvodnjo kondomov, protez, vsadkov.

Danes postaja vprašanje recikliranja poliuretana vse bolj pomembno. Problem je povezan s povečanjem površin odlagališč, pa tudi s povečanjem stroškov njihove odstranitve. V zadnjih letih je opaziti razvoj najnovejših tehnologij za predelavo elastomerov in temu vprašanju se posveča vse več pozornosti.

Tukaj so glavne metode za pridobivanje recikliranih materialov iz poliuretana.

• Fizično. V tem primeru se plastika zdrobi na fino frakcijo, ki se kasneje uporablja kot polnilo med gradnjo.
• Pretaljevanje. Rezultat te metode je proizvodnja surovin, ki se nato uporabljajo za pridobivanje poliuretanskih izdelkov.
• Glikoliza z visoko temperaturo. Ta metoda razgrajuje ogljikove hidrate.
• Kemični. Predelava temelji na depolimerizaciji, po kateri se iz elastomera tvorijo snovi z majhno molekulsko maso.
• goreče. Ta način pridobivanja energije velja za najnevarnejšega od vseh naštetih, saj sprošča škodljive snovi v atmosferski zrak.

Zahvaljujoč obsežni uvedbi reciklaže je dejanski problem uporabe poliuretana rešen. Lastnosti tega materiala so raznolike, praktično nimajo meja. Elastomer odlično deluje ne le v domačem okolju, ampak tudi v ekstremnih pogojih.

Kljub temu, da je sintetična snov, je varna za ljudi, zato se uporablja v medicini, gradbeništvu, tekstilni in obutveni industriji. Kljub visokim stroškom v primerjavi z drugimi materiali se poliuretan izplača s svojo zanesljivostjo in vzdržljivostjo.

V naslednjem videu boste našli več informacij o uporabi poliuretana.