Polyuretan (34 Bilder): Vad är Detta Material? Termoplastisk Och Flexibel Polyuretan, Egenskaper Och Densitet, Smältpunkt Och Andra Egenskaper, Produktion

2024 Författare: Beatrice Philips | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-18 12:01

Polyuretan hördes första gången 1937. Detta material syntetiserades av Otto Bayer från diisocyanat och polyester i flytande form. Ämnet hade många fördelar jämfört med plast, vilket vid den tiden var ganska efterfrågat.

Vad är detta material?

Polyuretan är en unik typ av material som har nästan obegränsade möjligheter och möjligheter att använda. Polymeren innehåller 2 typer av råvaror, nämligen: polyoler och isocyanater . Produktionen av den senare är baserad på oljeraffinering. Genom att blanda flytande element erhålles reaktiva kompositioner. Egenskaperna hos polyuretan beror direkt på ingredienserna från vilka det är framställt, liksom på förhållandet mellan katalysatorer, jäsmedel, stabilisatorer och mycket mer.

Polyuretan ser ut som en polymerfiber med en porös struktur. Det anses vara en mångsidig elastomer, men det har både fördelar och nackdelar.

Fördelarna med polyuretan inkluderar följande egenskaper:

• hög mekanisk hållfasthet;
• dielektrisk konstant;
• dålig nötning;
• god elasticitet;
• förmågan att bibehålla formen efter upprepade deformationer;
• slitstyrka;
• lång livslängd;
• motståndskraft mot syror, oljor, lösningsmedel;
• icke mottaglighet för påverkan av mikroorganismer;
• stort drifttemperaturintervall;
• motståndskraft mot låga temperaturer;
• förmågan att arbeta under högt tryck.

Detta material åldras inte, det lämpar sig för olika typer av bearbetning. Dessutom är polyuretanprodukter lätta och därför lätta att transportera och installera. Denna elastomer har förmågan att skumma, så alla typer av porösa produkter tillverkas av den.

Trots de många fördelarna har polyuretan några nackdelar:

• instabil för torsionsbelastningar;
• materialets elasticitet och styrka beror direkt på omgivningens temperaturregim;
• komplexiteten i bearbetningen till sekundära råvaror.

Denna typ av elastomer hänvisar till material som lätt kan användas för alla typer av bearbetning. Olika metoder för formning tillämpas på den.

• Extrudering . Denna metod för framställning av polyuretan innebär att materialet tvingas i smält form genom extruderns formningshål.
• Gjutning . Under påverkan av tryck injiceras den smälta massan i en speciell form, varefter den kyls.

Jämförelse med gummi

Trots att gummi och polyuretan är ganska lika, överträffar syntetisk elastomer naturmaterial i kvalitetsegenskaper. Till skillnad från gummi har polymerfibrer högre hållfasthet och slitstyrka . Av denna anledning används gummi mindre än polyuretan i många industrier. Den viktigaste faktorn som påverkar materialets hållbarhet är dess nötande slitage, känslighet för påverkan av en aggressiv miljö. Vid jämförelse enligt detta kriterium kan man dra slutsatsen att polyuretan är 10 gånger mer motståndskraftig mot nötning.

Enligt bedömningen av resistens mot olika miljöer anses polymeren också vara bättre än gummi . Det tål effekterna av lösningsmedel och giftiga kemikalier. Bland annat har naturgummi en draghållfasthet 1,5-3 gånger lägre än en elastomer. Det syntetiska materialet kan snabbt återställa sin form utan deformation vid hög belastning. Gummi är i sin tur överlägset elastomer endast i kostnad, vilket är mycket lägre än syntetmaterial.

Enligt experter är det dock bättre att köpa högkvalitativt och dyrt material för att undvika behovet av att betala två gånger i framtiden.

Egenskaper och egenskaper

Eftersom polyuretan är baserat på polyol och isocyanat tillhör det gruppen polyesterpolyoler. På grund av det faktum att denna typ är en elastomer, kännetecknas den av god töjbarhet och förmågan att återgå till sina ursprungliga former. Olika tillsatser kan ge unika egenskaper åt polyol, vilket kan ändra indikatorerna för elasticitet, mjukhet, hårdhet, motstånd.

Polyuretan produceras i flera tillstånd:

• i en viskös vätska;
• i mjukt;
• i fast form.

Oavsett form ändrar elastomeren inte sina tekniska egenskaper under påverkan av mekaniska och kemiska miljöfaktorer. Detta material är också resistent mot UV -strålning, svampar och mögel.

De tekniska egenskaperna hos polyuretan gör att den kan användas i många hushålls- och industriområden. Låt oss lista de viktigaste egenskaperna hos en polyesterpolyol.

• Densitet . Indikatorn beror på materialtyp, vanligtvis varierar den från 30 till 300 kg / m3.
• Hårdhet . På Shore -skalan kan den sträcka sig från 50 till 98 enheter. Dessa indikatorer gör att elastomeren kan användas vid höga belastningar.
• Betydande temperaturintervall . Materialet kan användas vid temperaturer från -60 till +80 grader Celsius. Med en indikator på 120-140 grader kan den användas under en kort tid. Polyuretaner har en hög smältpunkt - minst 160 grader Celsius. Om dessa material värms upp till 220 grader börjar de sönderdelas.
• Värmekonduktivitetskoefficient - 0, 028 W / (m * K) .
• Denna polyol har ingen elektrisk konduktivitet .
• Vikt . Materialet väger väldigt lite.
• Ozonresistens . Polyuretan bryts inte ned under påverkan av ozon, till skillnad från gummi.
• Motståndskraft mot aggressiva miljöer .
• Brandfarlighet . Enligt GOST 12.1.044 klassificeras materialet som icke brännbart, därför används det i många industrier.
• Miljövänlighet . Polyuretan är klassat som ett säkert material, så det används ofta i vardagen.

Är polyuretan skadligt?

På grund av sina energibesparande egenskaper klassificeras polyuretan som ett säkert material. Men när man utvärderar dess miljövänlighet är det värt att ta hänsyn till möjligheten att skada denna elastomer i flytande och fast tillstånd. Som praktiken har visat, i torr form, avger denna polyol inte skadliga ämnen . Farliga ångor är endast möjliga om materialet hanteras felaktigt.

Om alla säkerhetsåtgärder observeras i vätskefraktionen kommer polyuretan inte att utgöra någon fara för människor och djur.

Kränkning av produktionstekniken kan dock leda till att följande giftiga ångor släpps ut

• Isocyanater … Dessa ämnen ingår i färg och lack, skumprodukter. Deras närvaro kan orsaka astma i avsaknad av särskilt skydd.
• Aminkatalysatorer, som orsakar ökad känslighet, irritabilitet, dimsyn . Vid kontinuerlig inandning orsakar dessa ämnen sår, irritation i slemhinnorna, brännskador i munnen, halsen och matstrupen.
• Polyol . Han kan bara visa sin toxiska effekt i direktkontakt med en levande organism, nämligen när han sväljer. Polyolförgiftning manifesterar sig i form av kräkningar, förgiftning och spasmer.
• Brandskyddsmedel . Detta ämne ackumuleras gradvis i kroppen, varefter det orsakar förgiftning.

Som ett resultat av ovanstående kan vi dra slutsatsen att polyuretan bara kan vara hälsoskadligt om det används felaktigt . Detta händer ofta vid användning av spraytyp av låg kvalitet, liksom i avsaknad av särskilt skydd under drift.

Många är oroliga för farorna med polyuretan, som monteras i bostadslokaler. Rädslan för användarna är förgäves, eftersom denna kategori av varor genomgår många säkerhetstester innan de säljs. Problem kan bara uppstå om elastomeren köps från en tillverkare som inte har kvalitetscertifikat.

Jämförelse med andra material

Genom att veta om egenskaperna hos polyuretan kan vi säga att det har mycket fler fördelar än gummi. Som redan nämnts överträffar denna polymer den i hållbarhet, töjbarhet, styrka och många andra egenskaper. Konsumenter har ofta svårt att välja mellan polyuretan och andra liknande produkter och jämför dem med dem.

• Duropolymer . Har utseendet på en matt plastprodukt. I sin tur är polyuretanen som ett skummat pulver och är belagd med en primer. Den senare är lätt och är utmärkt för att arbeta med taket. Dessutom är sortimentet ganska brett. Duropolymer tillhör anti-vandalpolymerer, så köparen behöver inte tänka på restaureringen under en lång period.
• Vinyl . Detta material, till skillnad från polyuretan, är inte avsett att skydda ytan, det används oftare för dekorativa ändamål.
• Silikon . Dessa material tillverkas för användning i olika typer av arbeten. Enligt konsumenterna kännetecknas elastomeren av bättre hållbarhet och hållfasthet. I sin tur kännetecknas silikon av att det är elastiskt och bioinert.
• Expanderad polystyren . Skillnaden mellan materialen ligger främst i kostnaden, som är högre för polyuretan. Expanderad polystyren leder inte värme väl, det är bekvämt och lätt att använda. Polyuretan håller längre än det tidigare materialet, försämras inte under påverkan av negativa miljöfaktorer.
• Polyester . Med den har polyuretan många av samma egenskaper. Men på något sätt är det andra materialet överlägset det första i kvalitet. Polyuretan är mer elastisk, starkare och mer hållbar än polyester.

Översikt av arter

Polyuretan är ett transparent, energieffektivt universellt material som vinner popularitet runt om i världen varje dag. Detta material har sin egen speciella märkning. De mest populära elastomermärkena inkluderar SKU-PFL-100, NITs PU-5, de kännetecknas av en Shore-hårdhet på 85-90 enheter.

Flexibelt polyuretanskum

Det är vanligt att använda flexibelt polyuretanskumgummi som stötdämpare . Dessutom används den för att skapa sängkläder, foder, förpackningar och bilinteriörer.

Flexibelt skum kan skapas i vilken form som helst. Denna typ av polyuretan kännetecknas av lätthet, styrka och komfort.

Termoplast

Termoplastisk polyuretan är ett elastiskt, flexibelt material som är resistent mot nötning och ogynnsamma väderförhållanden. Den produceras och färgas med olika metoder. Termoplastisk elastomerbearbetning utförs på extruderings-, kompressions-, slagmaskiner . Denna flexibla produkt kan anpassas till olika applikationer som konstruktion, fordon, skor.

Ansökningar

Polyesterpolyol används ofta idag. Foderartiklar, pressdelar, rulle, hjul, rullebeläggning, tätningsringar, manschetter, pluggar är tillverkade av polyuretanark . I flytande form har den funnits sin användning i beläggning av betongkonstruktioner, vagnar, luckor och tak. Ofta är elastomeren en del av tätningsmedel, lim, färg och lackprodukter.

Inom tung industri tillverkas stötdämpande delar av detta material . I konstruktionen används den för att skapa en halkskyddande beläggning, vibrationsbeständiga ytor, fasader. Fordons- och möbelindustrin är oumbärliga utan elastomer. Efterfrågan på polyuretan observeras i textilindustrin. Den är lämplig för att göra omslag, blixtlås, nitar, innersulor, sulor. Medicin använder elastomer för tillverkning av kondomer, proteser och implantat.

Bearbetning

Numera blir frågan om återvinning av polyuretan allt viktigare. Problemet är förknippat med en ökning av deponiområdet, liksom en ökning av kostnaden för borttagning. Under de senaste åren har utvecklingen av den senaste tekniken för bearbetning av elastomerer observerats och mer och mer uppmärksamhet ägnas denna fråga.

Här är de viktigaste metoderna för att erhålla återvunnet material från polyuretan

• Fysisk . I detta fall krossas plasten till en fin fraktion, som sedan används som fyllmedel i konstruktionen.
• Omsmältning . Resultatet av denna metod är produktion av råvaror som sedan används för att erhålla polyuretanprodukter.
• Glykolys med hög värme . Med denna metod bryts kolhydrater ner.
• Kemisk . Bearbetningen baseras på depolymerisation, varefter ämnen med låg molekylvikt bildas av elastomeren.
• Brinnande . Denna metod för att få energi anses vara den farligaste av allt ovanstående, eftersom den släpper ut skadliga ämnen i atmosfärens luft.

Tack vare den omfattande introduktionen av återvinning kan det aktuella problemet med användning av polyuretan lösas. Egenskaperna hos detta material är olika, de har praktiskt taget inga gränser. Elastomeren fungerar perfekt inte bara i hemmet, utan också under extrema förhållanden.

Trots att detta är ett syntetiskt ämne, är det säkert för människor, därför används det inom medicin, bygg, textil och skor industri. Trots de höga kostnaderna jämfört med andra material lönar sig polyuretan med sin tillförlitlighet och hållbarhet.