Поліуретани

Що таке поліуретан? Параметри, властивості та можливості.

Наразі поліуретани (PU або PUR) є одними з найпопулярніших та широко використовуваних полімерів у світі. Вони мають практично необмежений спектр застосування, що робить їх невід’ємною частиною сучасного життя. Вони використовуються у виробництві як споживчих, так і промислових товарів.

Вони зустрічаються переважно у вигляді поліуретанових пін, отриманих в результаті реакції багатофункціональних ізоціанатів з поліолами (включаючи поліефірполіоли) та багатьма допоміжними речовинами. Завдяки такому різноманіттю можливості їх синтезу обмежуються лише уявою.

Порівняно з поліамідами, вони більш плавкі, що полегшує обробку. Однак вони також мають меншу механічну стійкість. Ці властивості роблять їх часто використовуваними у виробництві спандексних волокон (наприклад, лайкри, еластану).

Як їх виготовляють? Історія та сучасне виробництво.

Поліуретани утворюються в результаті реакції адитивної полімеризації між багатофункціональними ізоціанатами (компонент B) та поліолами (компонент A), що отримують із сирої нафти. Коли два компоненти змішуються, починається хімічна реакція, в результаті якої утворюються поліуретани, найчастіше у формі піни. Важливо, що поліольний компонент у своїй вдосконаленій рецептурі містить ретельно підібрані допоміжні речовини, включаючи каталізатори, пороутворювачі (порофори), стабілізатори та поверхнево-активні речовини.

Їхня структура відрізняється наявністю уретанової групи [ -O-CO-NH-] в основному ланцюзі.

Замінюючи деякі з вищезгаданих компонентів, змінюючи їх концентрацію або регулюючи співвідношення компонента А до компонента В у суміші, можна точно контролювати фізико-механічні властивості отриманого поліуретану. Це дозволяє отримати матеріал з різною жорсткістю, гнучкістю або міцністю.

Ці сполуки вперше були отримані в 1937 році в результаті наукової роботи німецького хіміка Байєра та його дослідницької групи. Вже тоді вони здобули величезну популярність у промисловості. Однак, особливо це стало очевидним протягом останніх двадцяти років.

Процес виробництва поліуретану дозволяє виготовляти відносно легкий матеріал, що полегшує його обробку, а потім трансформацію та адаптацію до кінцевого застосування без великих фінансових витрат. За допомогою правильних добавок поліуретан також може відрізнятися високим рівнем твердості та стійкості до пошкоджень.

Форми та властивості поліуретанів

Залежно від вибору основної сировини та добавок, що використовуються у виробництві поліуретану, він має форму піни в різних агрегатних станах або тверду форму. Це також впливає на кінцеву форму продуктів, у яких ми можемо знайти поліуретани, таких як поліуретанові піни, смоли, волокна, клеї, різні види покриттів або уретанові еластомери.

Поліуретанові вироби характеризуються, серед іншого, хорошою еластичністю (навіть за високої твердості), винятковою стійкістю до стирання та розриву, а також стійкістю до жирів, масел та ультрафіолетового (УФ) випромінювання. Крім того, їх відносно легко (при збереженні високої ефективності) обробляти в промислових умовах.

Водночас, готові вироби з PUR не псуються під час інтенсивного використання. Тому вони все частіше використовуються як замінники виробів з гуми, дерева, металу або кераміки. Це позитивно сприяє значному зменшенню загальної ваги готових виробів.

Практичне застосування поліуретанів. Для чого вони використовуються?

Завдяки своїм різноманітним властивостям, поліуретани здобули репутацію унікальної групи полімерів, які використовуються в таких сферах життя та економіки, як транспорт, будівництво, меблева промисловість та гірничодобувна промисловість.

Вони також широко використовуються в повсякденному житті, зокрема вдома, в автомобілі, у спортивному спорядженні та навіть в одязі.

Поліуретан також пропонує низку інноваційних рішень для промисловості. Він не тільки ефективно ізолює виробничі резервуари та трубопроводи, але й склеює та герметизує з’єднання на виробничих лініях.

Пінополіуретан також використовується у виробництві компонентів для автомобілів та інших транспортних засобів. Кермові колеса, важелі перемикання передач та панелі приладів часто виготовляються з поліуретану. Поліуретан також добре працює як ударопоглинаючий матеріал – під крилами або як звукоізоляція в оббивці стелі. Людям, які цінують комфорт під час водіння, слід пам’ятати, що гнучкий пінополіуретан також використовується в автомобільних сидіннях.

Поліуретанові покриття також широко використовуються в транспорті. У спортивно-оздоровчій галузі інтегральний пінополіуретан використовується у виробництві велосипедних сідел, ручок, матраців та підошов взуття.

У медицині матеріали на основі поліуретану використовуються у виробництві операційних столів та компонентів інвалідних візків, тоді як у гірничодобувній промисловості поліуретани використовуються як один із найміцніших сполучних матеріалів. Поліуретан також широко використовується в меблевій промисловості, наприклад, у виробництві матраців та м’яких меблів.

Поліуретани присутні в сидіннях в аеропортах, літаках, поїздах, автобусах і велосипедах. Крім того, з поліуретанів також виготовляють такі продукти, як різнокольорові губки для ванни та миття посуду, а також піни для герметизації вікон і дверей.

PUR-речовини як теплоізоляційні матеріали

Серед згаданих застосувань на особливу увагу заслуговують популярні поліуретанові піни. Вони особливо відомі як універсальні теплоізоляційні матеріали, які можна використовувати для утеплення різних типів поверхонь.

Серед широкого асортименту продуктів, доступних на ринку, ми розрізняємо поліуретанові піни з відкритими та закритими порами. Цей поділ зумовлений відмінностями у властивостях, які впливають на подальше використання цих матеріалів.

Вибираючи правильне рішення, слід враховувати поверхню, яку потрібно утеплити, її стан та можливість зволоження. Також можна врахувати такі параметри, як адгезія, швидкість нанесення та економія місця порівняно з іншими матеріалами.

Також слід пам’ятати про вибір правильної технології утеплення. Однією з систем, яка набула популярності в останні роки, є напилювана ізоляція. Варто обрати пінополіуретани, оскільки вони є найефективнішими теплоізоляторами серед інших систем, доступних на ринку.

Дуже хороші тепло- та звукоізоляційні властивості поліуретану забезпечують чудовий тепловий комфорт, а також захищають від небажаного шуму.

Використання поліуретану в промисловості

Все частіше говорять про те, що завдяки своїм унікальним властивостям та дедалі ширшому використанню поліуретан може стати основною сировиною для багатьох галузей промисловості. Він вже часто є гарною альтернативою металам, гумі, кераміці, дереву та бетону. Не слід також забувати про його унікальні форми, такі як широко використовувана піна.

Чому це того варте? Переваги речовин на основі поліуретану.

Поліуретанові вироби вирізняються, серед іншого, хорошою еластичністю (навіть при високій твердості), унікальною стійкістю до стирання та розривів, а також стійкістю до жирів, масел та ультрафіолетового (УФ) випромінювання. Крім того, їх відносно легко (при збереженні високих експлуатаційних характеристик) обробляти в промислових умовах.

Водночас, готові вироби з PUR не пошкоджуються під час інтенсивного використання. Тому їх все частіше використовують як замінники гумових, дерев’яних, металевих або керамічних виробів. Це позитивно впливає на значне зменшення загальної ваги готових виробів.

Хімічна сировина, вироблена з поліуретанів. Що пропонує PCC?

Щоб задовольнити очікування клієнтів, група PCC пропонує низку спеціалізованих продуктів для виробництва поліуретанових систем.

Наш широкий та постійно зростаючий портфель хімічної сировини включає поліефірні поліоли (діоли, тріоли), цукрові поліоли, поліоли Манніха, сорбітолполіоли та полімерполіоли. Крім того, є також численні добавки, включаючи зшиваючі агенти, емульгатори та антипірени. Останні є особливо важливими, оскільки вони ефективно знижують займистість поліуретанових пінополіуретанів та дозволяють досягти оптимального балансу між зниженою займистістю та механічними властивостями.

Важливою частиною асортименту продукції, що пропонується групою PCC (виробником поліуретану), є готові одно- та двокомпонентні поліуретанові системи, що використовуються для виробництва вищезгаданих видів пінопластів, клеїв та герметиків.

Системи для виробництва напівжорстких та жорстких поліуретанових пін також займають важливе місце. Вони широко використовуються, наприклад, як теплоізоляція, звукоізоляція (PUR, PIR ізоляція), системи, що використовуються в галузях, пов’язаних із застосуванням CASE (покриття, клеї, герметики та еластомери), і навіть для виробництва литих гнучких та інтегральних поліуретанових компонентів.

Ви шукаєте поліуретани (PUR) для промислового застосування?

Група PCC постачає високоякісні хімікати для широкого кола галузей промисловості. Від виробництва клеїв та герметиків, через будівельну ізоляцію, до рішень для автомобільної та меблевої промисловості. Наша продукція відповідає суворим стандартам якості. Зверніться до нашої команди експертів, щоб знайти оптимальне рішення.