Polyuretány

Čo je polyuretán? Parametre, vlastnosti a možnosti.

V súčasnosti patria polyuretány (PU alebo PUR) medzi najobľúbenejšie a najpoužívanejšie polyméry na svete. Majú prakticky neobmedzené spektrum použitia, vďaka čomu sú neoddeliteľnou súčasťou moderného života. Používajú sa pri výrobe spotrebného aj priemyselného tovaru.

Vyskytujú sa prevažne vo forme polyuretánových pien, získaných reakciou multifunkčných izokyanátov s polyolmi (vrátane polyéterpolyolov) a mnohými pomocnými látkami. Vďaka tejto rozmanitosti sú možnosti ich syntézy obmedzené len predstavivosťou.

V porovnaní s polyamidmi sú taviteľnejšie, čo uľahčuje spracovanie. Majú však aj nižšiu mechanickú odolnosť. Vďaka týmto vlastnostiam sa často používajú pri výrobe spandexových vlákien (napr. Lycra, elastan).

Ako sa vyrábajú? História a moderná výroba.

Polyuretány vznikajú v dôsledku adičnej polymerizačnej reakcie medzi multifunkčnými izokyanátmi (zložka B) a polyolmi (zložka A), ktoré sa získavajú zo ropy. Po zmiešaní týchto dvoch zložiek sa začne chemická reakcia, ktorej výsledkom je tvorba polyuretánov, najčastejšie vo forme peny. Dôležité je, že polyolová zložka vo svojom pokročilom zložení obsahuje starostlivo vybrané pomocné látky vrátane katalyzátorov, nadúvadiel (poroforov), stabilizátorov a povrchovo aktívnych látok.

Ich štruktúra sa vyznačuje prítomnosťou uretánovej skupiny [ -O-CO-NH-] v hlavnom reťazci.

Nahradením niektorých z vyššie uvedených zložiek, úpravou ich koncentrácie alebo nastavením pomeru zložky A k zložke B v zmesi je možné presne kontrolovať fyzikálno-mechanické vlastnosti výsledného polyuretánu. To umožňuje získať materiál s rôznou tuhosťou, flexibilitou alebo pevnosťou.

Tieto zlúčeniny boli prvýkrát získané v roku 1937 vďaka vedeckej práci nemeckého chemika Bayera a jeho výskumného tímu. Už vtedy si získali obrovskú popularitu v priemysle. Toto je však obzvlášť zrejmé v posledných dvadsiatich rokoch.

Výrobný proces polyuretánu umožňuje výrobu relatívne ľahkého materiálu, ktorý sa ľahšie spracováva a následne transformuje a prispôsobuje konečnému použitiu bez toho, aby to vyžadovalo veľké finančné výdavky. S vhodnými prísadami sa polyuretán vyznačuje aj vysokou tvrdosťou a odolnosťou voči poškodeniu.

Formy a vlastnosti polyuretánov

V závislosti od výberu základných surovín a prísad použitých pri výrobe polyuretánu má tento formu peny v rôznych skupenstvách agregácie alebo pevnú formu. To ovplyvňuje aj konečnú formu produktov, v ktorých sa polyuretány nachádzajú, ako sú polyuretánové peny, živice, vlákna, lepidlá, rôzne druhy náterov alebo uretánové elastoméry.

Polyuretánové výrobky sa vyznačujú okrem iného dobrou elasticitou (aj pri vysokej tvrdosti), výnimočnou odolnosťou voči oderu a roztrhnutiu a odolnosťou voči tukom, olejom a ultrafialovému (UV) žiareniu. Okrem toho sa relatívne ľahko (pri zachovaní vysokej účinnosti) spracovávajú priemyselne.

Zároveň sa hotové PUR výrobky počas intenzívneho používania neznehodnocujú. Preto sa čoraz častejšie používajú ako náhrada za výrobky vyrobené z gumy, dreva, kovu alebo keramiky. To pozitívne prispieva k výraznému zníženiu celkovej hmotnosti hotových výrobkov.

Praktické využitie polyuretánov. Na čo sa používajú?

Vďaka svojim rozmanitým vlastnostiam si polyuretány získali povesť jedinečnej skupiny polymérov, ktoré sa používajú v takých oblastiach života a hospodárstva, ako je doprava, stavebníctvo, nábytkársky priemysel a baníctvo.

Sú tiež široko používané v každodennom živote, vrátane domácnosti, auta, športového vybavenia a dokonca aj oblečenia.

Polyuretán ponúka aj celý rad inovatívnych riešení pre priemysel. Nielenže účinne izoluje výrobné nádrže a potrubia, ale tiež spája a utesňuje spoje na výrobných linkách.

Polyuretánové peny sa používajú aj pri výrobe komponentov pre automobily a iné vozidlá. Volanty, radiace páky a palubné dosky sú často vyrobené z polyuretánu. Polyuretán tiež dobre funguje ako materiál tlmiaci nárazy – pod blatníkmi alebo ako akustická izolácia v stropných čalúneniach. Ľudia, ktorí si cenia pohodlie pri jazde, by si mali pamätať, že flexibilná polyuretánová pena sa používa aj v autosedačkách.

Polyuretánové nátery sa hojne používajú aj v doprave. V športovom a rekreačnom priemysle sa integrálna polyuretánová pena používa pri výrobe sediel bicyklov, rukovätí, matracov a podrážok topánok.

V medicíne sa materiály na báze polyuretánu používajú pri výrobe operačných stolov a komponentov invalidných vozíkov, zatiaľ čo v baníctve sa polyuretány používajú ako jedno z najodolnejších spojív. Polyuretán sa hojne používa aj v nábytkárskom priemysle, napríklad pri výrobe matracov a čalúneného nábytku.

Polyuretány sa nachádzajú v sedadlách na letiskách, v lietadlách, vlakoch, autobusoch a bicykloch. Okrem toho sa z polyuretánov vyrábajú aj výrobky, ako sú viacfarebné špongie na umývanie riadu a kúpeľa, ako aj peny na utesnenie okien a dverí.

PUR látky ako tepelnoizolačné materiály

Spomedzi spomínaných aplikácií si osobitnú pozornosť zaslúžia obľúbené PUR peny. Sú známe najmä ako univerzálne tepelnoizolačné materiály, ktoré možno použiť na izoláciu rôznych typov povrchov.

Spomedzi širokej škály produktov dostupných na trhu rozlišujeme polyuretánové peny s otvorenými a uzavretými bunkami. Toto rozdelenie vyplýva z rozdielov vo vlastnostiach, ktoré ovplyvňujú následné použitie týchto materiálov.

Pri výbere správneho riešenia by sme mali zohľadniť povrch, ktorý sa má izolovať, jeho stav a možnosť vlhkosti. Môžeme tiež zvážiť parametre, ako je priľnavosť, rýchlosť aplikácie a úspora miesta v porovnaní s inými materiálmi.

Mali by sme tiež pamätať na výber správnej izolačnej technológie. Jedným zo systémov, ktorý si v posledných rokoch získal na popularite, je striekacia izolácia. Oplatí sa zvoliť polyuretánové peny, pretože sú najúčinnejšími tepelnými izolantmi spomedzi ostatných systémov dostupných na trhu.

Veľmi dobré tepelnoizolačné a zvukovoizolačné vlastnosti polyuretánu poskytujú vynikajúci tepelný komfort a zároveň chránia pred nežiaducim hlukom.

Použitie polyuretánu v priemysle

Čoraz častejšie sa hovorí o tom, že polyuretán sa vďaka svojim jedinečným vlastnostiam a čoraz rozšírenejšiemu použitiu môže stať hlavnou surovinou pre mnohé priemyselné odvetvia. Už teraz je často dobrou alternatívou ku kovom, gume, keramike, drevu a betónu. Nemali by sme zabúdať ani na jeho jedinečné formy, ako je napríklad široko používaná pena.

Prečo sa to oplatí? Výhody látok na báze polyuretánu.

Polyuretánové výrobky sa vyznačujú okrem iného dobrou elasticitou (aj pri vysokej tvrdosti), jedinečnou odolnosťou voči oderu a roztrhnutiu a odolnosťou voči tukom, olejom a ultrafialovému (UV) žiareniu. Okrem toho sa relatívne ľahko (pri zachovaní vysokého výkonu) spracovávajú priemyselne.

Zároveň sa hotové PUR výrobky pri intenzívnom používaní nepoškodzujú. Preto sa čoraz častejšie používajú ako náhrada za gumové, drevené, kovové alebo keramické výrobky. To má pozitívny vplyv na výrazné zníženie celkovej hmotnosti hotových výrobkov.

Chemické suroviny vyrobené z polyuretánov. Čo ponúka PCC?

Aby skupina PCC splnila očakávania zákazníkov, ponúka rad špecializovaných produktov na výrobu polyuretánových systémov.

Naše rozsiahle a neustále rastúce portfólio chemických surovín zahŕňa polyéterpolyoly (dioly, trioly), cukrové polyoly, Mannichove polyoly, sorbitolpolyoly a polymérne polyoly. Okrem toho existujú aj početné prísady vrátane zosieťovacích činidiel, emulgátorov a spomaľovačov horenia. Tieto sú obzvlášť dôležité, pretože účinne znižujú horľavosť polyuretánových pien a umožňujú dosiahnuť optimálnu rovnováhu medzi zníženou horľavosťou a mechanickými vlastnosťami.

Dôležitou súčasťou sortimentu produktov ponúkaného skupinou PCC (výrobca polyuretánov) sú hotové jedno- a dvojzložkové polyuretánové systémy používané na výrobu vyššie uvedených typov pien, lepidiel a tesniacich materiálov.

Dôležité postavenie zaujímajú aj systémy na výrobu polotuhých a tuhých polyuretánových pien. Široko sa používajú napríklad ako tepelná izolácia, akustická izolácia (izolácia PUR, PIR), systémy používané v oblastiach súvisiacich s aplikáciami CASE (nátery, lepidlá, tmely a elastoméry) a dokonca aj na výrobu lisovaných flexibilných a integrálnych polyuretánových komponentov.

Hľadáte polyuretány (PUR) pre priemyselné aplikácie?

Skupina PCC dodáva vysokokvalitné chemikálie pre širokú škálu odvetví. Od výroby lepidiel a tmelov, cez izolácie budov, až po riešenia pre automobilový a nábytkársky priemysel. Naše produkty spĺňajú prísne normy kvality. Kontaktujte náš tím odborníkov a nájdite optimálne riešenie.