Polyurethane

Was ist Polyurethan? Parameter, Eigenschaften und Möglichkeiten.

Polyurethane, abgekürzt PUR oder PU, sind Polymere. Sie haben ein praktisch unbegrenztes Anwendungsspektrum und sind daher aus dem modernen Leben nicht mehr wegzudenken. Sie werden sowohl zur Herstellung von Konsumgütern als auch von Industriegütern verwendet.

Sie kommen hauptsächlich in Form von Polyurethanschaumstoffen vor, die durch die Reaktion von multifunktionellen Isocyanaten mit Polyolen (u. a. Polyetherpolyolen) und vielen Hilfsstoffen entstehen. Dank dieser Vielfalt sind ihre Synthesemöglichkeiten nur durch die Vorstellungskraft begrenzt.

Im Vergleich zu Polyamiden sind sie leichter schmelzbar, was zu einem einfacheren Verarbeitungsprozess führt. Allerdings zeichnen sie sich auch durch eine geringere mechanische Festigkeit aus. Aufgrund dieser Eigenschaften werden sie häufig zur Herstellung von Spandexfasern (z. B. Lycra, Elastan) verwendet.

Wie werden sie hergestellt? Geschichte und heutige Produktion.

Sie sind das Ergebnis einer Additionsreaktion der Polymerisation von Polyolen mit multifunktionellen Isocyanaten. Dieser Prozess wird auch von Verbindungen begleitet – Reaktionskatalysatoren (z. B. in Form von Eisen-, Zink- oder Bismutsalzen), aber auch Additiven in Form von Stabilisatoren oder Treibmitteln. Ihre Struktur zeichnet sich durch das Vorhandensein einer Urethangruppe [-O-CO-NH-] in der Hauptkette aus.

Diese Verbindungen wurden erstmals 1937 als Ergebnis der wissenschaftlichen Arbeit des deutschen Chemikers Bayer und seines Forschungsteams gewonnen. Schon damals erfreuten sie sich in der Industrie großer Beliebtheit. Besonders deutlich wurde dies jedoch in den letzten zwanzig Jahren.

Durch den Herstellungsprozess von Polyurethan entsteht ein relativ leichtes Material, das sich leichter bearbeiten lässt und dessen spätere Verarbeitung und Anpassung an die Endanwendung keine hohen finanziellen Aufwendungen erfordert. Durch geeignete Zusatzstoffe zeichnet sich Polyurethan außerdem durch eine hohe Härte und Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen aus.

Je nach Auswahl der Grundrohstoffe und Zusatzstoffe bei der Herstellung nimmt Polyurethan die Form von Schaum in verschiedenen Aggregatzuständen oder auch die Form eines Feststoffs an. Dies wirkt sich auch auf die endgültige Form der Produkte aus, in denen wir Polyurethane als Polyurethanschäume, Harze, Fasern, Klebstoffe, verschiedene Arten von Beschichtungen oder auch Urethan-Elastomere finden können.

Anwendung von Polyurethanen in der Praxis. Wofür werden sie verwendet?

Aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften haben sich Polyurethane als eine einzigartige Gruppe von Polymeren etabliert, die in verschiedenen Bereichen des Lebens und der Wirtschaft Anwendung finden, darunter Transport, Bauwesen, Möbelindustrie und Bergbau.

Sie finden auch in großem Umfang im Alltag Verwendung, unter anderem im Haushalt, im Auto, in Sportgeräten und sogar in der Bekleidung. In der Automobilindustrie werden neben Polyurethanbeschichtungen auch geformte Polsterteile, Hartschaumstoffe für Stoßstangen und für Innenausstattungsteile (z. B. Armaturenbretter oder Dachhimmel) verwendet.

Polyurethane sind in Sitzen an Flughäfen, in Flugzeugen, Zügen, Bussen oder Fahrrädern zu finden. Darüber hinaus werden auch Produkte wie bunte Schwämme zum Baden oder Geschirrspülen sowie Dichtungsschäume für Fenster und Türen aus Polyurethanen hergestellt.

Im Bauwesen sind hingegen Polyurethanblöcke, Sandwichplatten, Montageschäume (OCF) oder Spritzisolierungen weit verbreitet. Auch Polyurethan-Bindemittel finden zunehmend Verwendung im Bergbau, in der Rohstoffindustrie und beim Tunnelbau. Elastischer PUR-Schaum wird in der Möbelindustrie u. a. als Polsterschaum und bei der Herstellung von Matratzen, viskoelastischen Schaumstoffen (engl. viscoelastic foam, memory foam) sowie in der Schuh- und Textilindustrie verwendet. Auch die Medizin nutzt Lösungen auf Polyurethanbasis (z. B. künstliche Organe). Teile von Operationstischen und Rollstühlen werden aus antistatischen Polyurethan-Integralschäumen hergestellt.

PUR-Substanzen als Wärmedämmstoffe

Unter den genannten Anwendungen verdienen die beliebten PUR-Schäume besondere Aufmerksamkeit. Sie sind vor allem als universelle Wärmedämmstoffe bekannt, mit denen wir verschiedene Arten von Oberflächen dämmen können. Unter den auf dem Markt erhältlichen Produkten unterscheiden wir zwischen offenzelligen und geschlossenzelligen Polyurethanschäumen.

Diese Unterteilung ergibt sich aus den unterschiedlichen Eigenschaften, die sich auf die spätere Verwendung dieser Materialien auswirken. Bei der Auswahl des richtigen Materials sollten wir die zu dämmende Fläche, ihren Zustand und die Möglichkeit von Feuchtigkeitsbildung berücksichtigen. Wir können uns auch an Parametern wie Haftung, Anwendungsgeschwindigkeit und Platzersparnis im Vergleich zu anderen Materialien orientieren.

Wir sollten auch die Wahl der richtigen Technologie für die Wärmedämmung berücksichtigen. Eines der Systeme, die in den letzten Jahren an Popularität gewonnen haben, sind Spritzdämmungen. Es lohnt sich, auf Polyurethanschäume zu setzen, da sie unter den anderen auf dem Markt erhältlichen Systemen der effektivste Wärmeisolator sind.

Die Verwendung von Polyurethan in der Industrie

Es wird immer häufiger darüber gesprochen, dass Polyurethane aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften und ihrer immer breiteren Anwendung zum Hauptrohstoff für viele Industriezweige werden könnten. Bereits jetzt sind sie oft eine gute Alternative zu Metallen, Gummi, Keramik, Holz oder Beton. Nicht zu vergessen sind auch ihre einzigartigen Formen, wie beispielsweise der häufig verwendete Schaumstoff.

Warum lohnt es sich? Vorteile von Substanzen auf Polyurethanbasis.

Polyurethanprodukte zeichnen sich unter anderem durch gute Elastizität (auch bei hoher Härte), einzigartige Abrieb- und Reißfestigkeit sowie Beständigkeit gegen Fette, Öle oder ultraviolette Strahlung (UV) aus. Darüber hinaus sind sie relativ einfach (natürlich bei gleichbleibend hoher Leistungsfähigkeit) in der industriellen Verarbeitung.

Gleichzeitig werden fertige PUR-Produkte auch bei intensiver Nutzung nicht beschädigt. Daher werden sie zunehmend als Ersatz für Produkte aus Gummi, Holz, Metall oder Keramik eingesetzt. Dies wirkt sich positiv auf eine erhebliche Reduzierung des Gesamtgewichts der Fertigprodukte aus.

Aus Polyurethanen hergestellte chemische Rohstoffe. Was finden Sie im Angebot von PCC?

Um den Erwartungen seiner Kunden gerecht zu werden, bietet die PCC-Gruppe eine Reihe von Spezialprodukten für die Herstellung von Polyurethansystemen an.

Unser umfangreiches und ständig wachsendes Portfolio an chemischen Rohstoffen umfasst unter anderem Polyether-Polyole (Diole, Triole), Zucker-Polyole, Mannich-Polyole, Sorbitol-Polyole und Polymer-Polyole. Darüber hinaus finden sich dort auch zahlreiche Additive, darunter Vernetzer, Emulgatoren und Flammschutzmittel. Letztere sind besonders wichtig, da sie die Entflammbarkeit von Polyurethanschäumen wirksam verringern und ein optimales Gleichgewicht zwischen Entflammbarkeit und mechanischen Eigenschaften ermöglichen.

Ein wichtiger Bestandteil des Produktangebots der PCC-Gruppe (einem Hersteller von Polyurethanen) sind fertige ein- und zweikomponentige Polyurethansysteme zur Herstellung der oben genannten Arten von Schaumstoffen, Klebstoffen oder Dichtungsmassen.

Eine wichtige Position nehmen auch Systeme zur Herstellung von halbsteifen und steifen Polyurethanschaumstoffen ein. Sie werden häufig eingesetzt, beispielsweise als Wärme- und Schalldämmung (PUR-, PIR-Dämmungen), in Systemen für CASE-Anwendungen (Beschichtungen, Klebstoffe, Dichtstoffe und Elastomere) und sogar zur Herstellung von geformten flexiblen und integralen Polyurethanformteilen.

Suchen Sie Polyurethane (PUR) für industrielle Anwendungen?

Die PCC-Gruppe liefert hochwertige Chemikalien für viele Branchen. Von der Herstellung von Klebstoffen und Dichtungsmassen über Bauisolierungen bis hin zu Lösungen für die Automobil- und Möbelindustrie. Unsere Produkte erfüllen strenge Qualitätsstandards. Kontaktieren Sie unser Expertenteam, um die optimale Lösung zu finden.