Poliuretany

Występują głównie w postaci pianek poliuretanowych, otrzymywanych w wyniku reakcji wielofunkcyjnych izocyjanianów z poliolami m.in. poliolami polieterowymi oraz z wieloma substancjami pomocniczymi. Dzięki tej różnorodności, możliwości ich syntezy są ograniczone tylko wyobraźnią.

Czym jest poliuretan?

Poliuretany opisywane skrótem PUR lub PU, to polimery które powstają wyniku reakcji addycyjnej polimeryzacji polioli z wielofunkcyjnymi izocyjanianami. Procesowi temu towarzyszą także związki także katalizatory reakcji dla przykładu w postaci soli żelaza, cynku czy bizmutu, ale również dodatki w formie stabilizatorów bądź środków spulchniających. Ich budowę wyróżnia występowanie ugrupowania uretanowego [-O-CO-NH-] w łańcuchu głównym.

Związki te otrzymano w 1937 roku w wyniku pracy naukowej Bayera – niemieckiego chemika oraz jego zespołu badawczego i zyskały ogromną popularność w przemyśle, szczególnie w przeciągu ostatnich dwudziestu lat. Poliuretany należą do grupy tworzyw sztucznych, jednak wyróżniają je charakterystyczne cechy, które pozwalają na szeroki wachlarz zastosowań. W porównaniu do poliamidów są one bardziej topliwe, co ma wpływ na prostszy proces przetwarzania. Jednakże cechuje go również mniejsza odporność mechaniczna. Wymienione właściwości sprawiają, że jest on często wykorzystywany do produkcji włókien spandeksowych (np. lycry, elastan). W zależności od doboru podstawowych surowców i dodatków przy wytwarzaniu poliuretanu przybiera on postać pianki w różnych stanach skupienia lub też postać stałą. Wpływa to także na ostateczną formę produktów, w której możemy spotkać poliuretany, min. jako pianki poliuretanowe, żywice, włókna, kleje, różnego rodzaju powłoki czy też elastomery uretanowe.

Proces wytwarzania poliuretanu pozwala na uzyskanie materiału o dość małym ciężarze, dzięki czemu łatwiej poddaje się obróbce i późniejszy proces przetworzenia oraz dostosowania do końcowego zastosowania nie wymaga dużych nakładów finansowych. Właściwe dodatki powodują, że poliuretan może wyróżniać się także wysokim poziomem twardości i odporności na uszkodzenia

Poliuretan w życiu codziennym – zastosowanie

Ze względu na swoje różnorodne właściwości, poliuretany zyskały miano wyjątkowej grupy polimerów, która ma zastosowanie w takich dziedzinach życia i gospodarki jak: transport, budownictwo, przemysł meblarski czy górnictwo. Dziś niewielu z nas zdaje sobie sprawę, że poliuretany na szeroką skalę są wykorzystywane w życiu codziennym m.in. w domu, w samochodzie, w sprzęcie sportowym a nawet w odzieży. W przemyśle samochodowym poza powłokami poliuretanowymi, wykorzystuje się formowane kształtki tapicerskie, sztywne pianki do zderzaków oraz do elementów wystroju wnętrza m.in. desek rozdzielczych czy podsufitek. Poliuretany są obecne w siedziskach znajdujących się na lotniskach, w samolotach, w pociągach, autobusach czy rowerach. Dodatkowo takie produkty jak różnokolorowe gąbki do kąpieli czy mycia naczyń, pianki uszczelniające okna i drzwi, są również wykonane z poliuretanów. W budownictwie natomiast rozpowszechnione są bloki poliuretanowe, płyty warstwowe, pianki montażowe (OCF) czy izolacje natryskowe. Coraz szerzej wykorzystuje się również spoiwa poliuretanowe znajdujące zastosowanie w górnictwie, w przemyśle wydobywczym oraz przy budowie tuneli. Podczas gdy elastyczną pianę PUR stosuje się w przemyśle meblarskim m.in. jako pianki tapicerskie oraz w produkcji materacy, poduszek lepkosprężystych (ang. viscoelastic foam, memory foam) oraz w przemyśle obuwniczym i tekstylnym. Również medycyna korzysta z rozwiązań na bazie poliuretanu (np. sztuczne organy). Elementy stołów operacyjnych oraz wózków inwalidzkich są wykonane z antystatycznych, poliuretanowych pian integralnych.

Spośród wymienionych zastosowań na szczególną uwagę zasługują popularne pianki PUR. Są one znane szczególnie jako uniwersalne materiały termoizolacyjne, którymi możemy docieplić różnego rodzaju powierzchnie. Wśród dostępnej na rynku szerokiej gamy produktów możemy wyróżnić otwartokomórkowe i zamkniętokomórkowe piany poliuretanowe. Podział ten wynika z różnic we właściwościach, które wpływają na późniejsze zastosowanie tych materiałów. Decydując się na wybór tej właściwej powinniśmy uwzględnić powierzchnię którą docieplamy, jej stan, możliwość występowania zawilgoceń. Kierować możemy się także parametrami dotyczącymi przyczepności, szybkości aplikacji i oszczędnością miejsca w porównaniu do zastosowania innych materiałów. Pamiętajmy również o doborze właściwej technologii wykonania docieplenia. Jednym z systemów, które w ostatnich latach zyskały na popularności są między innymi izolacje natryskowe. Warto postawić na pianki poliuretanowe, ponieważ są najskuteczniejszym izolatorem ciepła spośród innych systemów dostępnych na rynku.

Coraz częściej zaczyna się mówić o tym, że przez wzgląd na wyjątkowe właściwości i coraz szersze zastosowanie poliuretany mogą stać się głównym surowcem dla wielu gałęzi przemysłu. Już teraz stanowią one często dobrą alternatywę dla metali, gumy, ceramiki, drewna czy też betonu. Nie należy również zapominać o jej unikalnych formach takich jak popularnie stosowana pianka.

Zalety poliuretanów

Produkty poliuretanowe wyróżniają się m.in. dobrą elastycznością (nawet przy dużej twardości); niepowtarzalną odpornością na ścieranie i rozdzieranie oraz wytrzymałością na smary, oleje czy promieniowanie ultrafioletowe (UV). Dodatkową zaletą materiałów poliuretanowych jest stosunkowo łatwe – przy zachowaniu wysokiej wydajności – przetwórstwo przemysłowe. Jednocześnie gotowe produkty PUR nie ulegają zniszczeniu podczas intensywnej eksploatacji. Stąd coraz częściej stosowane są jako substytuty wyrobów z gumy, drewna, metalu czy ceramiki. Wpływa to korzystnie na znaczną redukcję masy całkowitej wyrobów gotowych.

Główne produkty

Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom klientów, Grupa PCC oferuje szereg specjalistycznych produktów przeznaczonych do produkcji systemów poliuretanowych. W bogatym portfolio znajdują się m.in. poliole polieterowe (diole, triole), poliole cukrowe, poliole mannicha, poliole sorbitolowe, poliole polimerowe, jak również liczne dodatki np. sieciujące, emulsyfikatory oraz uniepalniacze. Te ostatnie skutecznie obniżają palność pianek poliuretanowych oraz pozwalają uzyskać optymalny balans pomiędzy obniżeniem palności, a właściwościami mechanicznymi. Istotnym elementem oferty produktowej Grupy PCC – producenta poliuretanów – są gotowe jedno- i dwukomponentowe systemy poliuretanowe do produkcji wcześniej wspomnianych rodzajów pianek, klejów czy uszczelniaczy. Ważną pozycję w ofercie zajmują również systemy do produkcji półsztywnych i sztywnych pianek poliuretanowych. Są one powszechnie stosowane m.in. jako izolacje termiczne, izolacje akustyczne (izolacje PUR, PIR), systemy wykorzystywane w obszarach związanych z aplikacją CASE (powłoki, kleje, uszczelniacze i elastomery), oraz systemy do produkcji formowanych elastycznych i integralnych kształtek poliuretanowych.