Polyurethan (34 Fotos): Hvad Er Dette Materiale? Termoplastisk Og Fleksibel Polyurethan, Egenskaber Og Densitet, Smeltepunkt Og Andre Egenskaber, Produktion

2024 Forfatter: Beatrice Philips | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-18 12:07

Polyurethan blev først hørt om i 1937. Dette materiale blev syntetiseret af Otto Bayer fra diisocyanat og polyester i flydende form. Stoffet havde mange fordele i forhold til plastik, som på det tidspunkt var ret efterspurgt.

Hvad er dette materiale?

Polyurethan er en unik type materiale, der har næsten ubegrænsede muligheder og udsigter til brug. Polymeren indeholder 2 typer råvarer, nemlig: polyoler og isocyanater . Produktionen af sidstnævnte er baseret på olieraffinering. Ved blanding af flydende elementer opnås reaktive præparater. Egenskaberne af polyurethan afhænger direkte af ingredienserne, hvorfra det er fremstillet, samt af forholdet mellem katalysatorer, blæsemidler, stabilisatorer og meget mere.

Polyurethan ligner en polymerfiber med en porøs struktur. Det betragtes som en alsidig elastomer, men det har både fordele og ulemper.

Fordelene ved polyurethan inkluderer følgende egenskaber:

• høj mekanisk styrke;
• Dielektrisk konstant;
• dårlig slid;
• god elasticitet;
• evnen til at bevare formen efter gentagne deformationer;
• Modstandsdygtighed;
• lang levetid;
• modstandsdygtighed over for syrer, olier, opløsningsmidler;
• ikke-modtagelighed for påvirkning af mikroorganismer;
• stort driftstemperaturområde;
• modstandsdygtighed over for lave temperaturer
• evnen til at arbejde under højt pres.

Dette materiale ældes ikke, det egner sig til forskellige former for bearbejdning. Derudover er polyurethanprodukter lette og derfor lette at transportere og installere. Denne elastomer har evnen til at skumme, så alle former for porøse produkter er fremstillet af den.

På trods af de mange fordele har polyurethan nogle ulemper:

• ustabil til torsionsbelastninger
• materialets elasticitet og styrke afhænger direkte af miljøets temperaturregime;
• kompleksiteten af behandlingen til sekundære råvarer.

Denne type elastomer refererer til materialer, der let kan modstå alle former for behandling. Forskellige former for formning anvendes på den.

• Ekstrudering . Denne metode til fremstilling af polyurethan involverer at tvinge materialet i smeltet form gennem ekstruderens formningshul.
• Støbning . Under påvirkning af tryk injiceres den smeltede masse i en speciel form, hvorefter den afkøles.

Sammenligning med gummi

På trods af at gummi og polyurethan er ret ens, overgår syntetisk elastomer naturmateriale i kvalitetsegenskaber. I modsætning til gummi har polymerfibre en højere styrke og slidstyrke . Af denne grund bruges gummi mindre end polyurethan i mange industrier. Den vigtigste faktor, der påvirker materialets holdbarhed, er dets slibende slid, modtagelighed for påvirkning af et aggressivt miljø. Ved sammenligning ifølge dette kriterium kan det konkluderes, at polyurethan er 10 gange mere modstandsdygtig over for slid.

Ifølge vurderingen af modstandsdygtighed over for forskellige miljøer anses polymeren også for at være bedre end gummi . Det kan tåle virkningerne af opløsningsmidler og giftige kemikalier. Blandt andet har naturgummi en trækstyrke 1,5-3 gange lavere end for en elastomer. Det syntetiske materiale er i stand til hurtigt at genoprette sin form uden deformation i tilfælde af høj belastning. Gummi er til gengæld bedre end elastomer kun i omkostninger, hvilket er meget lavere end syntetisk.

Ifølge eksperter er det imidlertid bedre at købe højkvalitets og dyrt materiale for at undgå behovet for at betale to gange i fremtiden.

Egenskaber og egenskaber

Da polyurethan er baseret på polyol og isocyanat, tilhører det gruppen af polyesterpolyoler. På grund af det faktum, at denne type er en elastomer, er den kendetegnet ved god strækbarhed og evnen til at vende tilbage til sine oprindelige former. Forskellige tilsætningsstoffer kan give polyol unikke egenskaber, som kan ændre indikatorerne for elasticitet, blødhed, hårdhed, modstand.

Polyurethan produceres i flere stater:

• i en tyktflydende væske;
• i blødt;
• i fast.

Uanset form ændrer elastomeren ikke sine tekniske egenskaber under påvirkning af mekaniske og kemiske miljøfaktorer. Dette materiale er også modstandsdygtigt over for UV -stråling, svampe og skimmelsvamp.

De tekniske egenskaber ved polyurethan gør det muligt at bruge det i mange husholdnings- og industriområder. Lad os liste de vigtigste egenskaber ved en polyesterpolyol.

• Massefylde . Indikatoren afhænger af materialetypen, normalt varierer den fra 30 til 300 kg / m3.
• Hårdhed . På Shore -skalaen kan den variere fra 50 til 98 enheder. Disse indikatorer gør det muligt at anvende elastomeren ved høje belastninger.
• Betydeligt temperaturområde . Materialet kan betjenes ved temperaturer fra -60 til +80 grader Celsius. Med en indikator på 120-140 grader kan den bruges i kort tid. Polyurethaner har et højt smeltepunkt - mindst 160 grader Celsius. Hvis disse materialer opvarmes til 220 grader, begynder de at nedbrydes.
• Termisk konduktivitetskoefficient - 0, 028 W / (m * K) .
• Denne polyol har ingen elektrisk ledningsevne .
• Vægt . Materialet vejer meget lidt.
• Ozonresistens . Polyurethan nedbrydes ikke under påvirkning af ozon, i modsætning til gummi.
• Modstand mod aggressive miljøer .
• Antændelighed . Ifølge GOST 12.1.044 er materialet klassificeret som ikke-brændbart, derfor bruges det i mange industrier.
• Miljøvenlighed . Polyurethan er klassificeret som et sikkert materiale, så det bruges ofte i hverdagen.

Er polyurethan skadeligt?

På grund af dets energibesparende egenskaber er polyurethan klassificeret som et sikkert materiale. Når man vurderer dets miljøvenlighed, er det imidlertid værd at tage hensyn til muligheden for at skade denne elastomer i flydende og fast tilstand. Som praksis har vist, i tør form, udsender denne polyol ikke skadelige stoffer . Farlige dampe er kun mulige, hvis materialet håndteres forkert.

Hvis alle sikkerhedsforanstaltninger overholdes i flydende fraktion, vil polyurethan ikke udgøre nogen fare for mennesker og dyr.

Krænkelse af produktionsteknologien kan imidlertid resultere i frigivelse af følgende giftige dampe

• Isocyanater … Disse stoffer er en del af maling og lak, skumprodukter. Deres tilstedeværelse kan forårsage astma i mangel af særlig beskyttelse.
• Aminkatalysatorer, som forårsager øget følsomhed, irritabilitet, sløret syn . Ved konstant indånding forårsager disse stoffer sår, irritation af slimhinderne, forbrændinger i munden, halsen og spiserøret.
• Polyol . Han er kun i stand til at manifestere sin toksiske virkning ved direkte kontakt med en levende organisme, nemlig når han synker. Polyolforgiftning manifesterer sig i form af opkastning, forgiftning og spasmer.
• Brandhæmmende . Dette stof akkumuleres gradvist i kroppen, hvorefter det forårsager forgiftning.

Som et resultat af ovenstående kan vi konkludere, at polyurethan kun kan være sundhedsskadeligt, hvis det bruges forkert . Dette sker ofte, når der bruges sprøjtetyper af lav kvalitet samt i mangel af særlig beskyttelse under drift.

Mange er bekymrede over farerne ved polyurethan, som er monteret i beboelseslokaler. Brugernes frygt er forgæves, da denne varekategori gennemgår en masse sikkerhedstest, før de går i salg. Problemer kan kun opstå, hvis elastomeren er købt hos en producent, der ikke har kvalitetscertifikater.

Sammenligning med andre materialer

Ved at kende til egenskaberne ved polyurethan, kan vi sige, at det har langt flere fordele end gummi. Som allerede nævnt overgår denne polymer den i holdbarhed, forlængelighed, styrke og mange andre egenskaber. Forbrugerne har ofte svært ved at vælge mellem polyurethan og andre lignende produkter og sammenligne det med dem.

• Duropolymer . Har udseende af et mat plastprodukt. Til gengæld er polyurethanen som et opskummet pulver og belagt med en primer. Sidstnævnte er let og er fantastisk til arbejde med loftet. Derudover er sortimentet ret bredt. Duropolymer tilhører anti-hærværkspolymerer, så køberen ikke skal tænke på dens restaurering i en lang periode.
• Vinyl . Dette materiale, i modsætning til polyurethan, er ikke beregnet til at beskytte overfladen, det bruges oftere til dekorative formål.
• Silikone . Disse materialer er fremstillet til brug i forskellige former for arbejde. Ifølge forbrugerne er elastomeren kendetegnet ved bedre holdbarhed og styrke. Til gengæld kendetegnes silikone ved, at den er elastisk og bioinert.
• Udvidet polystyren . Forskellen mellem materialerne ligger primært i omkostningerne, som er højere for polyurethan. Udvidet polystyren leder ikke varme godt, det er praktisk og let at bruge. Polyurethan holder længere end det tidligere materiale, forringes ikke under påvirkning af negative miljøfaktorer.
• Polyester . Med det har polyurethan mange af de samme egenskaber. På en eller anden måde er det andet materiale imidlertid bedre end det første i kvalitet. Polyurethan er mere elastisk, stærkere og mere holdbar end polyester.

Oversigt over arter

Polyurethan er et gennemsigtigt, energieffektivt universelt materiale, der vinder popularitet rundt om i verden hver dag. Dette materiale har sin egen særlige mærkning. De mest populære elastomermærker inkluderer SKU-PFL-100, NITs PU-5, de er kendetegnet ved en Shore-hårdhed på 85-90 enheder.

Fleksibelt polyurethanskum

Det er sædvanligt at anvende fleksibelt polyurethanskumgummi som støddæmper . Derudover bruges det til at skabe sengetøj, foring, emballage og bilindretning.

Fleksibelt skum kan oprettes i enhver form. Denne type polyurethan er kendetegnet ved lethed, styrke og komfort.

Termoplast

Termoplastisk polyurethan er et elastisk, fleksibelt materiale, der er modstandsdygtigt over for slid og ugunstige vejrforhold. Det er produceret og farvet ved forskellige metoder. Termoplastisk elastomerbehandling udføres på ekstruderings-, kompressions-, slagmaskiner . Dette fleksible produkt er i stand til at tilpasse sig forskellige applikationer såsom konstruktion, bilindustri, fodtøj.

Ansøgninger

Polyesterpolyol er meget udbredt i dag. Foringsgenstande, pressedele, rulle, hjul, rullebelægning, tætningsringe, manchetter, propper er fremstillet af polyurethanplader . I flydende form har den fundet sin anvendelse i belægningen af betonkonstruktioner, vogne, luger og tage. Ofte er elastomeren en del af tætningsmidler, lim, maling og lakprodukter.

I tungindustrien er stødabsorberende dele fremstillet af dette materiale . I konstruktionen bruges det til at skabe en skridsikker belægning, vibrationsbestandige overflader, facader. Bil- og møbelindustrien er uundværlig uden elastomer. Efterspørgslen efter polyurethan observeres i tekstilindustrien. Det er velegnet til fremstilling af betræk, lynlåse, nitter, indlægssåler, såler. Medicin bruger elastomer til produktion af kondomer, proteser og implantater.

Forarbejdning

I dag bliver spørgsmålet om genbrug af polyurethan stadig vigtigere. Problemet er forbundet med en stigning i deponeringsområdet samt en stigning i omkostningerne ved fjernelse heraf. I de senere år er udviklingen af de nyeste teknologier til behandling af elastomerer blevet observeret, og der lægges mere og mere opmærksomhed på dette problem.

Her er de vigtigste metoder til fremstilling af genbrugsmaterialer fra polyurethan

• Fysisk . I dette tilfælde knuses plasten til en fin fraktion, som efterfølgende bruges som fyldstof i konstruktionen.
• Omsmeltning . Resultatet af denne metode er produktion af råvarer, som efterfølgende bruges til fremstilling af polyurethanprodukter.
• Glykolyse ved høj varme . Ved hjælp af denne metode nedbrydes kulhydrater.
• Kemisk . Forarbejdning er baseret på depolymerisering, hvorefter der dannes stoffer med en lav molekylvægt fra elastomeren.
• Brændende . Denne metode til opnåelse af energi betragtes som den farligste af alt det ovenstående, da den frigiver skadelige stoffer i atmosfærisk luft.

Takket være den omfattende indførelse af genbrug kan det aktuelle problem med brugen af polyurethan løses. Dette materiales egenskaber er forskellige, de har praktisk talt ingen grænser. Elastomeren fungerer perfekt ikke kun i hjemmet, men også under ekstreme forhold.

På trods af at dette er et syntetisk stof, er det sikkert for mennesker, derfor bruges det i medicin-, konstruktions-, tekstil- og fodtøjsindustrien. På trods af de høje omkostninger sammenlignet med andre materialer betaler polyurethan sig med sin pålidelighed og holdbarhed.