Polyurethaan

Wat is polyurethaan? Parameters, eigenschappen en mogelijkheden.

Polyurethanen, afgekort als PUR of PU, zijn polymeren. Ze hebben een vrijwel onbeperkte toepassingsmogelijkheden en zijn daarom niet meer weg te denken uit het moderne leven. Ze worden gebruikt bij de productie van zowel consumptiegoederen als industriële goederen.

Ze komen voornamelijk voor in de vorm van polyurethaanschuim, verkregen door de reactie van multifunctionele isocyanaten met polyolen (waaronder polyetherpolyolen) en vele hulpstoffen. Dankzij deze diversiteit worden de mogelijkheden voor hun synthese alleen beperkt door de verbeelding.

Vergeleken met polyamiden zijn ze beter smeltbaar, wat de verwerking vergemakkelijkt. Ze hebben echter ook een lagere mechanische weerstand. Deze eigenschappen maken ze vaak gebruikt bij de productie van spandexvezels (bijv. lycra, elastaan).

Hoe worden ze gemaakt? Geschiedenis en moderne productie.

Ze zijn het resultaat van een additiereactie tussen polyolen en multifunctionele isocyanaten. Dit proces gaat ook gepaard met verbindingen – reactiekatalysatoren (bijvoorbeeld in de vorm van ijzer-, zink- of bismutzouten), maar ook additieven in de vorm van stabilisatoren of blaasmiddelen. Hun structuur wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van een urethaangroep [ -O-CO-NH-] in de hoofdketen.

Deze verbindingen werden voor het eerst verkregen in 1937 dankzij wetenschappelijk onderzoek van Bayer, een Duitse chemicus, en zijn onderzoeksteam. Zelfs toen al verwierven ze een enorme populariteit in de industrie. Dit is echter vooral de afgelopen twintig jaar duidelijk geworden.

Het productieproces van polyurethaan maakt de productie van een relatief licht materiaal mogelijk, waardoor het gemakkelijker te verwerken en vervolgens te transformeren en aan te passen is aan de uiteindelijke toepassing zonder dat er grote financiële investeringen nodig zijn. Met de juiste additieven onderscheidt polyurethaan zich ook door zijn hoge hardheid en bestendigheid tegen beschadigingen.

Afhankelijk van de keuze van de basisgrondstoffen en additieven die bij de productie van polyurethaan worden gebruikt, neemt het de vorm aan van schuim in verschillende aggregatietoestanden of een vaste vorm. Dit heeft ook invloed op de uiteindelijke vorm van producten waarin we polyurethanen kunnen vinden, zoals polyurethaanschuimen, harsen, vezels, lijmen, diverse soorten coatings of urethaanelastomeren.

De praktische toepassing van polyurethanen. Waar worden ze voor gebruikt?

Dankzij hun veelzijdige eigenschappen hebben polyurethanen een reputatie verworven van een unieke groep polymeren die worden gebruikt in sectoren als transport, bouw, meubelindustrie en mijnbouw.

Ze worden ook veel gebruikt in het dagelijks leven, bijvoorbeeld in huis, in de auto, in sportartikelen en zelfs in kleding. In de auto-industrie worden naast polyurethaancoatings ook gegoten bekledingselementen en hardschuim voor bumpers en interieurelementen (zoals dashboards en hemelbekleding) gebruikt.

Polyurethanen zijn te vinden in stoelen op luchthavens, in vliegtuigen, treinen, bussen en fietsen. Ook producten zoals veelkleurige sponzen voor het baden of afwassen, en schuimrubber voor het afdichten van ramen en deuren, worden van polyurethanen gemaakt.

In de bouw worden polyurethaanblokken, sandwichpanelen, montageschuimen (OCF) en spuitisolatie veel gebruikt. Polyurethaanlijmen worden ook steeds vaker gebruikt in de mijnbouw, de mijnbouw en de tunnelbouw. Flexibel PUR-schuim wordt gebruikt in de meubelindustrie, bijvoorbeeld als meubelschuim, bij de productie van matrassen, visco-elastisch schuim (traagschuim) en in de schoen- en textielindustrie. Ook in de geneeskunde worden oplossingen op basis van polyurethaan gebruikt (bijvoorbeeld voor kunstmatige organen). Onderdelen van operatietafels en rolstoelen zijn gemaakt van antistatisch integraal polyurethaanschuim.

PUR-stoffen als thermische isolatiematerialen

Van de genoemde toepassingen verdienen de populaire PUR-schuimen speciale aandacht. Ze staan vooral bekend als universele thermische isolatiematerialen die geschikt zijn voor het isoleren van diverse soorten oppervlakken. Binnen het brede scala aan producten op de markt maken we onderscheid tussen opencellig en geslotencellig polyurethaanschuim.

Deze indeling is het gevolg van verschillen in eigenschappen die van invloed zijn op het latere gebruik van deze materialen. Bij het maken van de juiste keuze moeten we rekening houden met het te isoleren oppervlak, de staat ervan en de kans op vocht. Ook parameters zoals hechting, applicatiesnelheid en ruimtebesparing ten opzichte van andere materialen kunnen een rol spelen.

We moeten er ook rekening mee houden dat we de juiste isolatietechnologie moeten kiezen. Een van de systemen die de laatste jaren aan populariteit heeft gewonnen, is spuitisolatie. Het is de moeite waard om te kiezen voor polyurethaanschuim, omdat dit de meest effectieve warmte-isolator is van alle systemen die op de markt verkrijgbaar zijn.

Het gebruik van polyurethaan in de industrie

Er wordt steeds meer gesproken over de mogelijkheid dat polyurethaan, vanwege zijn unieke eigenschappen en toenemende toepassing, de belangrijkste grondstof voor veel industrieën kan worden. Het is vaak al een goed alternatief voor metalen, rubber, keramiek, hout en beton. Ook de unieke vormen, zoals het populaire schuim, mogen we niet vergeten.

Waarom is het de moeite waard? Voordelen van stoffen op basis van polyurethaan.

Polyurethaanproducten onderscheiden zich onder andere door een goede elasticiteit (ook bij hoge hardheid), een unieke slijt- en scheurbestendigheid, en bestendigheid tegen vetten, oliën en ultraviolette (UV) straling. Bovendien zijn ze relatief eenvoudig (uiteraard met behoud van hoge prestaties) industrieel te verwerken.

Tegelijkertijd raken afgewerkte PUR-producten niet beschadigd tijdens intensief gebruik. Daarom worden ze steeds vaker gebruikt als vervanging voor rubber, hout, metaal of keramiek. Dit heeft een positief effect op de aanzienlijke gewichtsreductie van de eindproducten.

Chemische grondstoffen geproduceerd uit polyurethanen. Wat biedt PCC?

Om aan de verwachtingen van haar klanten te voldoen, biedt de PCC Group een reeks gespecialiseerde producten voor de productie van polyurethaansystemen.

Ons uitgebreide en constant groeiende portfolio van chemische grondstoffen omvat polyetherpolyolen (diolen, triolen), suikerpolyolen, Mannich-polyolen, sorbitolpolyolen en polymeerpolyolen. Daarnaast bevatten we tal van additieven, waaronder vernetters, emulgatoren en vlamvertragers. Deze laatste zijn bijzonder belangrijk omdat ze de ontvlambaarheid van polyurethaanschuim effectief verminderen en een optimale balans mogelijk maken tussen verminderde ontvlambaarheid en mechanische eigenschappen.

Een belangrijk onderdeel van het productaanbod van de PCC Group (polyurethaanproducent) zijn kant-en-klare één- en tweecomponenten polyurethaansystemen. Deze systemen worden gebruikt voor de productie van de eerder genoemde soorten schuim, lijm en kit.

Systemen voor de productie van halfhard en hard polyurethaanschuim nemen ook een belangrijke positie in. Ze worden bijvoorbeeld veel gebruikt als thermische isolatie, akoestische isolatie (PUR-, PIR-isolatie), systemen voor CASE-toepassingen (coatings, lijmen, kitten en elastomeren) en zelfs voor de productie van gegoten flexibele en integrale polyurethaanfittingen.

Bent u op zoek naar polyurethanen (PUR) voor industriële toepassingen?

De PCC Group levert hoogwaardige chemicaliën voor een breed scala aan industrieën. Van de productie van lijmen en kitten en bouwisolatie tot oplossingen voor de auto- en meubelindustrie. Onze producten voldoen aan strenge kwaliteitsnormen. Neem contact op met ons team van experts om de optimale oplossing te vinden.