Što je poliuretan i gdje se koristi?

Za poliuretan se prvi put čulo 1937. godine. Ovaj materijal sintetizirao je Otto Bayer iz diizocijanata i poliestera u tekućem obliku. Tvar je imala puno prednosti u odnosu na plastiku, koja je u to vrijeme bila prilično tražena.

Poliuretan je jedinstvena vrsta materijala koji ima gotovo neograničene mogućnosti i izglede za korištenje. Polimer sadrži 2 vrste sirovina, i to: poliole i izocijanate. Proizvodnja potonjeg temelji se na preradi nafte. Miješanjem tekućih elemenata dobivaju se reaktivni sastavi. Svojstva poliuretana izravno ovise o sastojcima od kojih je napravljen, kao i o omjeru katalizatora, sredstava za puhanje, stabilizatora i još mnogo toga.

Prednosti poliuretana uključuju sljedeće karakteristike:

• visoka mehanička čvrstoća;
• dielektrična konstanta;
• slaba abrazija;
• dobra elastičnost;
• sposobnost održavanja oblika nakon ponovljenih deformacija;
• otpornost na habanje;
• dug radni vijek;
• otpornost na kiseline, ulja, otapala;
• neosjetljivost na utjecaj mikroorganizama;
• veliki raspon radnih temperatura;
• otpornost na niske temperature;
• sposobnost rada pod visokim pritiskom.

Ovaj materijal ne stari, pogodan je za razne vrste strojne obrade. Osim toga, poliuretanski proizvodi su lagani i stoga jednostavni za transport i ugradnju. Ovaj elastomer ima sposobnost pjene, pa se od njega izrađuju sve vrste poroznih proizvoda.

Unatoč brojnim prednostima, poliuretan ima neke nedostatke:

• nestabilan na torzijska opterećenja;
• elastičnost i čvrstoća materijala izravno ovise o temperaturnom režimu okoliša;
• složenost prerade u sekundarne sirovine.

Ova vrsta elastomera odnosi se na materijale koji su lako podložni svim vrstama obrade. Na njega se primjenjuju razne metode oblikovanja.

• Ekstruzija. Ova metoda dobivanja poliuretana uključuje probijanje materijala u rastaljenom obliku kroz otvor za formiranje ekstrudera.
• Lijevanje. Pod utjecajem tlaka rastaljena masa se ubrizgava u poseban kalup, nakon čega se hladi.

Unatoč činjenici da su guma i poliuretan prilično slični, sintetički elastomer po kvaliteti nadmašuje prirodni materijal. Za razliku od gume, polimerna vlakna imaju veću čvrstoću i otpornost na habanje. Iz tog razloga guma se manje koristi od poliuretana u mnogim industrijama. Glavni čimbenik koji utječe na trajnost materijala je njegovo abrazivno trošenje, osjetljivost na utjecaj agresivnog okruženja. Usporedbom prema ovom kriteriju, može se zaključiti da je poliuretan 10 puta otporniji na habanje.

Prema ocjeni otpornosti na različite sredine, polimer se također smatra boljim od gume. Može tolerirati učinke otapala i otrovnih kemikalija.Između ostalog, prirodna guma ima vlačnu čvrstoću 1,5-3 puta manju od one elastomera. Sintetički materijal može brzo vratiti svoj oblik bez deformacije u slučaju velikog opterećenja. Guma je, pak, superiornija od elastomera samo po cijeni, koja je mnogo manja od sintetike.

Budući da se poliuretan temelji na poliolu i izocijanatu, spada u skupinu poliester poliola. Zbog činjenice da je ovaj tip elastomer, karakterizira ga dobra rastezljivost i sposobnost vraćanja u izvorne oblike. Različiti aditivi mogu dati jedinstvena svojstva poliolu, što može promijeniti pokazatelje elastičnosti, mekoće, tvrdoće, otpornosti.

Poliuretan se proizvodi u nekoliko stanja:

• u viskoznoj tekućini;
• u mekom;
• u čvrstom.

Bez obzira na oblik, elastomer ne mijenja svoje tehničke karakteristike pod utjecajem mehaničkih i kemijskih čimbenika okoliša. Ovaj materijal je također otporan na UV zračenje, gljivice i plijesan.

Tehničke značajke poliuretana omogućuju njegovu upotrebu u mnogim kućanstvima i industrijskim područjima. Navedimo glavne karakteristike poliester poliola.

• Gustoća. Pokazatelj ovisi o vrsti materijala, obično se kreće od 30 do 300 kg / m3.
• Tvrdoća. Na Shore ljestvici može se kretati od 50 do 98 jedinica. Ovi pokazatelji omogućuju korištenje elastomera pri visokim opterećenjima.
• Značajan temperaturni raspon. Materijal može raditi na temperaturama od -60 do +80 stupnjeva Celzija. S indikatorom od 120-140 stupnjeva, može se koristiti kratko vrijeme. Poliuretani imaju visoku točku taljenja - najmanje 160 stupnjeva Celzija. Ako se ti materijali zagriju na 220 stupnjeva, tada će se početi raspadati.
• Koeficijent toplinske vodljivosti - 0, 028 W / (m * K).
• Ovaj poliol nema električnu vodljivost.
• Težina. Materijal je vrlo malo težak.
• Otpornost na ozon. Poliuretan se ne razgrađuje pod utjecajem ozona, za razliku od gume.
• Otpornost na agresivna okruženja.
• Zapaljivo. Prema GOST 12.1.044, materijal je klasificiran kao nezapaljiv, stoga se koristi u mnogim industrijama.
• Prijateljstvo prema okolišu. Poliuretan je klasificiran kao siguran materijal, pa se često koristi u svakodnevnom životu.

Zbog svojih energetski uštednih svojstava, poliuretan je klasificiran kao siguran materijal. Međutim, pri ocjeni njegove ekološke prihvatljivosti, vrijedi uzeti u obzir mogućnost oštećenja ovog elastomera u tekućem i čvrstom stanju. Kao što je praksa pokazala, u suhom obliku ovaj poliol ne emitira štetne tvari. Opasne pare su moguće samo ako se materijalom rukuje nepravilno.

Međutim, kršenje proizvodne tehnologije može rezultirati oslobađanjem sljedećih otrovnih para.

• izocijanati... Ove tvari su dio boja i lakova, pjenastih proizvoda. Njihova prisutnost može uzrokovati astmu u nedostatku posebne zaštite.
• Katalizatori amina, koji uzrokuju povećanu osjetljivost, razdražljivost, zamagljen vid. Kod kontinuiranog udisanja ove tvari izazivaju čireve, iritaciju sluznice, opekline usta, grla i jednjaka.
• poliol. Svoj toksični učinak može manifestirati samo u izravnom kontaktu sa živim organizmom, odnosno pri gutanju. Trovanje poliolom očituje se u obliku povraćanja, intoksikacije i grčeva.
• Otporno na vatru. Ova tvar se postupno nakuplja u tijelu, nakon čega uzrokuje trovanje.

Slijedom navedenog možemo zaključiti da poliuretan može štetiti zdravlju samo ako se neispravno koristi. To se često događa pri korištenju nekvalitetnih vrsta raspršivača, kao iu nedostatku posebne zaštite tijekom rada.

Mnogi su zabrinuti zbog opasnosti od poliuretana, koji se montira u stambene prostore. Strahovi korisnika su uzaludni, budući da ova kategorija robe prolazi mnoge sigurnosne testove prije nego što se nađe u prodaji. Problemi mogu nastati samo ako je elastomer kupljen od proizvođača koji nema certifikate kvalitete.

Poznavajući karakteristike poliuretana, možemo reći da ima puno više prednosti od gume. Kao što je već spomenuto, ovaj polimer ga nadmašuje u trajnosti, rastezljivosti, čvrstoći i mnogim drugim karakteristikama. Potrošači često teško biraju između poliuretana i drugih sličnih proizvoda, uspoređujući ga s njima.

• Duropolimer. Ima izgled mat plastičnog proizvoda. Zauzvrat, poliuretan je poput pjenastog praha i premazan je temeljnim premazom. Potonji je lagan i odličan je za rad sa stropom. Osim toga, njegov je asortiman prilično širok. Duropolimer spada u antivandal polimere, tako da kupac ne mora dugo razmišljati o njegovoj obnovi.
• Vinil. Ovaj materijal, za razliku od poliuretana, nije namijenjen zaštiti površine, češće se koristi u dekorativne svrhe.
• Silikonski. Ovi materijali se proizvode za korištenje u različitim vrstama radova. Prema mišljenju potrošača, elastomer se odlikuje boljom izdržljivošću i čvrstoćom. Zauzvrat, silikon se odlikuje činjenicom da je elastičan i bio-inertan.
• Ekspandirani polistiren. Razlika između materijala prvenstveno je u cijeni, koja je veća za poliuretan. Ekspandirani polistiren ne provodi dobro toplinu, prikladan je i jednostavan za korištenje. Poliuretan traje dulje od prethodnog materijala, ne propada pod utjecajem negativnih čimbenika okoliša.
• Poliester. Uz to, poliuretan ima mnoga ista svojstva. Međutim, na neki način je drugi materijal superiorniji od prvog u kvaliteti. Poliuretan je elastičniji, jači i izdržljiviji od poliestera.

Poliuretan je prozirni energetski učinkovit univerzalni materijal koji svakim danom dobiva na popularnosti diljem svijeta. Ovaj materijal ima svoju posebnu oznaku. Najpopularnije marke elastomera uključuju SKU-PFL-100, NITs PU-5, karakterizira ih tvrdoća po Shoreu od 85-90 jedinica.

Uobičajeno je koristiti fleksibilnu poliuretansku pjenastu gumu kao amortizer. Osim toga, koristi se za izradu posteljine, podstava, pakiranja i interijera automobila.

Termoplastični poliuretan je elastičan, fleksibilan materijal otporan na abraziju i nepovoljne vremenske uvjete. Proizvodi se i boji raznim metodama. Obrada termoplastičnog elastomera provodi se na strojevima za ekstruziju, kompresiju, udarce. Ovaj fleksibilni proizvod može se prilagoditi raznim primjenama kao što su građevinarstvo, automobilizam, obuća.

Poliester poliol danas se široko koristi. Od poliuretanskih limova izrađuju se predmeti obloge, dijelovi za prešanje, valjak, kotač, premaz valjaka, brtveni prstenovi, manžete, čepovi. U tekućem obliku pronašao je svoju primjenu u premazivanju betonskih konstrukcija, vagona, grotla i krovova. Često je elastomer dio proizvoda za brtvljenje, ljepilo, boje i lakove.

U teškoj industriji od ovog materijala izrađuju se dijelovi koji apsorbiraju udarce. U građevinarstvu se koristi za stvaranje protukliznog premaza, površina otpornih na vibracije, fasada. Industrija automobila i namještaja nezamjenjiva su bez elastomera. Potražnja za poliuretanom uočena je u tekstilnoj industriji. Pogodan je za izradu navlaka, patent zatvarača, zakovica, uložaka, potplata. Medicina koristi elastomer za proizvodnju kondoma, proteza i implantata.

U današnje vrijeme pitanje recikliranja poliuretana postaje sve važnije. Problem je povezan s povećanjem površine odlagališta otpada, kao i povećanjem troškova njihovog uklanjanja. Posljednjih godina uočava se razvoj najnovijih tehnologija za preradu elastomera te se ovoj problematici posvećuje sve više pažnje.

Ovdje su glavne metode za dobivanje recikliranih materijala od poliuretana.

• Fizički. U ovom slučaju, plastika se drobi do fine frakcije, koja se kasnije koristi kao punilo u građevinarstvu.
• Pretapanje. Rezultat ove metode je proizvodnja sirovina koje se kasnije koriste za dobivanje poliuretanskih proizvoda.
• Visoka toplinska glikoliza. Koristeći ovu metodu, ugljikohidrati se razgrađuju.
• Kemijski. Prerada se temelji na depolimerizaciji, nakon koje se iz elastomera stvaraju tvari male molekularne mase.
• Gori. Ova metoda dobivanja energije smatra se najopasnijom od svega navedenog, jer ispušta štetne tvari u atmosferski zrak.

Zahvaljujući opsežnom uvođenju reciklaže, aktualni problem korištenja poliuretana može se riješiti. Svojstva ovog materijala su raznolika, praktički nemaju granica. Elastomer savršeno funkcionira ne samo u kućnom okruženju, već iu ekstremnim uvjetima.

Unatoč činjenici da je ovo sintetička tvar, sigurna je za ljude, stoga se koristi u medicini, građevinarstvu, tekstilnoj i obućarskoj industriji. Unatoč visokoj cijeni u usporedbi s drugim materijalima, poliuretan se isplati svojom pouzdanošću i izdržljivošću.

U sljedećem videu pronaći ćete više informacija o korištenju poliuretana.