Polyuretany

Co je polyuretan? Parametry, vlastnosti a možnosti.

V současné době patří polyuretany (PU nebo PUR) mezi nejoblíbenější a nejpoužívanější polymery na světě. Mají prakticky neomezené uplatnění, což z nich činí nedílnou součást moderního života. Používají se při výrobě spotřebního i průmyslového zboží.

Vyskytují se převážně ve formě polyuretanových pěn, získaných reakcí multifunkčních isokyanátů s polyoly (včetně polyetherpolyolů) a mnoha pomocnými látkami. Díky této rozmanitosti jsou možnosti jejich syntézy omezeny pouze fantazií.

Ve srovnání s polyamidy jsou tavitelnější, což usnadňuje jejich zpracování. Mají však také nižší mechanickou odolnost. Díky těmto vlastnostem se často používají při výrobě spandexových vláken (např. Lycra, elastan).

Jak se vyrábějí? Historie a moderní výroba.

Polyuretany vznikají v důsledku adiční polymerační reakce mezi multifunkčními isokyanáty (složka B) a polyoly (složka A), které se získávají ze surové ropy. Po smíchání obou složek začíná chemická reakce, jejímž výsledkem je tvorba polyuretanů, nejčastěji ve formě pěny. Důležité je, že polyolová složka ve svém pokročilém složení obsahuje pečlivě vybrané pomocné látky, včetně katalyzátorů, nadouvadel (poroforů), stabilizátorů a povrchově aktivních látek.

Jejich struktura se vyznačuje přítomností uretanové skupiny [ -O-CO-NH-] v hlavním řetězci.

Nahrazením některých z výše uvedených složek, úpravou jejich koncentrace nebo úpravou poměru složky A a složky B ve směsi je možné přesně řídit fyzikálně-mechanické vlastnosti výsledného polyuretanu. To umožňuje získat materiál s různou tuhostí, flexibilitou nebo pevností.

Tyto sloučeniny byly poprvé získány v roce 1937 v důsledku vědecké práce německého chemika Bayera a jeho výzkumného týmu. Již tehdy si získaly obrovskou popularitu v průmyslu. To je však obzvláště patrné v posledních dvaceti letech.

Výrobní proces polyuretanu umožňuje výrobu relativně lehkého materiálu, což usnadňuje jeho zpracování a následnou transformaci a přizpůsobení konečnému použití bez nutnosti velkých finančních výdajů. S vhodnými přísadami se polyuretan vyznačuje také vysokou tvrdostí a odolností proti poškození.

Formy a vlastnosti polyuretanů

V závislosti na výběru základních surovin a přísad použitých při výrobě polyuretanu se tento vyskytuje ve formě pěny v různém skupenství nebo v pevné formě. To ovlivňuje i konečnou formu produktů, ve kterých se polyuretany nacházejí, jako jsou polyuretanové pěny, pryskyřice, vlákna, lepidla, různé druhy povlaků nebo uretanové elastomery.

Polyuretanové výrobky se vyznačují mimo jiné dobrou elasticitou (i při vysoké tvrdosti), výjimečnou odolností proti oděru a roztržení a odolností vůči tukům, olejům a ultrafialovému (UV) záření. Kromě toho se relativně snadno (při zachování vysoké účinnosti) průmyslově zpracovávají.

Zároveň se hotové PUR výrobky při intenzivním používání nezhoršují. Proto se stále častěji používají jako náhrada za výrobky z pryže, dřeva, kovu nebo keramiky. To pozitivně přispívá k výraznému snížení celkové hmotnosti hotových výrobků.

Praktické využití polyuretanů. K čemu se používají?

Díky svým rozmanitým vlastnostem si polyuretany získaly pověst unikátní skupiny polymerů, které se používají v takových oblastech života a ekonomiky, jako je doprava, stavebnictví, nábytkářský průmysl a těžební průmysl.

Jsou také široce používány v každodenním životě, včetně domácnosti, auta, sportovního vybavení a dokonce i oblečení.

Polyuretan nabízí také řadu inovativních řešení pro průmysl. Nejenže účinně izoluje výrobní nádrže a potrubí, ale také lepí a utěsňuje spoje na výrobních linkách.

Polyuretanové pěny se také používají při výrobě komponentů pro automobily a další vozidla. Volanty, řadicí páky a palubní desky jsou často vyrobeny z polyuretanu. Polyuretan také dobře funguje jako materiál tlumící nárazy – pod blatníky nebo jako akustická izolace v čalounění stropu. Lidé, kteří si cení jízdního komfortu, by si měli uvědomit, že flexibilní polyuretanová pěna se používá také v autosedačkách.

Polyuretanové povlaky se hojně používají i v dopravě. Ve sportovním a rekreačním průmyslu se integrální polyuretanová pěna používá při výrobě sedel jízdních kol, rukojetí, matrací a podrážek bot.

V lékařství se materiály na bázi polyuretanu používají při výrobě operačních stolů a součástí invalidních vozíků, zatímco v hornictví se polyuretany používají jako jedno z nejodolnějších pojiv. Polyuretan se hojně používá i v nábytkářském průmyslu, například při výrobě matrací a čalouněného nábytku.

Polyuretany se nacházejí v sedadlech na letištích, v letadlech, vlacích, autobusech a na kolech. Kromě toho se z polyuretanů vyrábějí i výrobky, jako jsou vícebarevné houbičky na koupel a mytí nádobí, a také pěny na utěsnění oken a dveří.

PUR látky jako tepelněizolační materiály

Mezi zmíněnými aplikacemi si zvláštní pozornost zaslouží oblíbené PUR pěny. Jsou známé zejména jako univerzální tepelněizolační materiály, které lze použít k izolaci různých typů povrchů.

Mezi širokou škálou produktů dostupných na trhu rozlišujeme polyuretanové pěny s otevřenými a uzavřenými buňkami. Toto rozdělení vyplývá z rozdílů ve vlastnostech, které ovlivňují následné použití těchto materiálů.

Při výběru správného řešení bychom měli zohlednit povrch, který chceme izolovat, jeho stav a možnost vlhkosti. Dále můžeme zvážit parametry, jako je přilnavost, rychlost aplikace a úspora místa ve srovnání s jinými materiály.

Měli bychom také pamatovat na výběr správné izolační technologie. Jedním ze systémů, které si v posledních letech získaly na popularitě, je stříkaná izolace. Vyplatí se zvolit polyuretanové pěny, protože jsou nejúčinnějšími tepelnými izolanty ze všech systémů dostupných na trhu.

Velmi dobré tepelně a zvukově izolační vlastnosti polyuretanu poskytují vynikající tepelný komfort a zároveň chrání před nežádoucím hlukem.

Použití polyuretanu v průmyslu

Stále častěji se mluví o tom, že polyuretan by se díky svým jedinečným vlastnostem a stále rozšířenějšímu použití mohl stát hlavní surovinou pro mnoho průmyslových odvětví. Již nyní je často dobrou alternativou ke kovům, pryži, keramice, dřevu a betonu. Neměli bychom zapomínat ani na jeho jedinečné formy, jako je například široce používaná pěna.

Proč se to vyplatí? Výhody látek na bázi polyuretanu.

Polyuretanové výrobky se vyznačují mimo jiné dobrou elasticitou (i při vysoké tvrdosti), jedinečnou odolností proti oděru a roztržení a odolností vůči tukům, olejům a ultrafialovému (UV) záření. Kromě toho se relativně snadno (při zachování vysokého výkonu) průmyslově zpracovávají.

Zároveň se hotové PUR výrobky při intenzivním používání nepoškozují. Proto se stále častěji používají jako náhrada za pryžové, dřevěné, kovové nebo keramické výrobky. To má pozitivní vliv na výrazné snížení celkové hmotnosti hotových výrobků.

Chemické suroviny vyrobené z polyuretanů. Co nabízí PCC?

Aby skupina PCC splnila očekávání zákazníků, nabízí řadu specializovaných produktů pro výrobu polyuretanových systémů.

Naše rozsáhlé a neustále rostoucí portfolio chemických surovin zahrnuje polyetherpolyoly (dioly, trioly), cukerné polyoly, Mannichovy polyoly, sorbitolpolyoly a polymerní polyoly. Kromě toho existuje také řada přísad, včetně síťovacích činidel, emulgátorů a zpomalovačů hoření. Ty jsou obzvláště důležité, protože účinně snižují hořlavost polyuretanových pěn a umožňují dosáhnout optimální rovnováhy mezi sníženou hořlavostí a mechanickými vlastnostmi.

Důležitou součástí sortimentu produktů nabízených skupinou PCC (výrobcem polyuretanu) jsou hotové jednosložkové a dvousložkové polyuretanové systémy používané k výrobě výše uvedených typů pěn, lepidel a tmelů.

Důležité postavení zaujímají také systémy pro výrobu polotuhých a tuhých polyuretanových pěn. Jsou široce používány například jako tepelná izolace, akustická izolace (PUR, PIR izolace), systémy používané v oblastech souvisejících s aplikacemi CASE (nátěry, lepidla, tmely a elastomery), a dokonce i pro výrobu lisovaných flexibilních a integrálních polyuretanových komponentů.

Hledáte polyuretany (PUR) pro průmyslové aplikace?

Skupina PCC dodává vysoce kvalitní chemikálie pro širokou škálu průmyslových odvětví. Od výroby lepidel a tmelů, přes izolace budov, až po řešení pro automobilový a nábytkářský průmysl. Naše produkty splňují přísné standardy kvality. Kontaktujte náš tým odborníků a najděte optimální řešení.