Полиуретан применение и свойства – Что такое полиуретан. Особенности применения, достоинства, недостатки, преимущества полиуретана |

Содержание

описание, характеристики, применение и свойства :: SYL.ru

Еще полтора века назад, рассматривая интерьер обычной комнаты, человек видел перед собой различные предметы, изготовленные из металла, дерева, стекла, керамики, бумаги и натуральных тканей, и это казалось вполне естественным. Сегодня попасть в такую комнату просто нереально, ведь множество предметов сейчас изготовлено из пластика. Среди этого материала ведущую роль занимает полиуретан.

Что такое полиуретан

Полиуретан - это уникальный синтетик полимерной структуры. Его особенность в том, что он может быть твердым как древесина, эластичным как пластмасс, растягиваться подобно резине, иметь монолитную структуру или пористую (вспененный полиуретан). Такое изобилие свойств материала объясняется возможностью смешивать компоненты, из которых изготовлен пластик, в разных соотношениях.

Первый материал был получен на основе сложных полиэфиров в 1937 году на территории Германии. Более дешевые и простые полиэфиры начали применять в Соединенных Штатах Америки в 1957 году. С этого времени стали широко внедряться изделия с использованием полиуретана.

Современными конкурентами полимера на рынке являются полиэтилены, полистиролы и поливинилхлориды. Но они значительно уступают ему по ряду возможностей. Эластомер уретановый отличный конструкционный материал, превосходящий любые другие. А также благодаря уретановым свойствам он идет на позицию выше, чем каучуки.

Получение материала

Что такое полиуретан? Это материал, который является продуктом переработки сырой нефти. Сырье для его непосредственного изготовления - изоцианат и полиол. Эти два компонента смешивают в жидком состоянии. Вспомогательными составляющими являются стабилизирующие, катализирующие, вспенивающие вещества и разные красители.

В результате получается реакционно-способная масса, которая уже приобретает вид полиуретана. От того, какой рецепт изготовления выбран в техпроцессе, зависит пропорциональное соотношение компонентов смеси. Так можно получить полимер, обладающий различными свойствами от твердых тел, до вязких жидкостей.

Для удобства дальнейшего преобразования материал производят по форме гранул. Его сортируют по цвету и физическим свойствам. Это сырье поступает на предприятия по изготовлению деталей и изделий из полиуретана, где оно может быть переработано любым технологическим способом для полимеров.

Виды полиуретана, характеристики

Полимерной промышленностью разных стран выпускаются такие основные марки:

  • Адипрены.
  • Вулкопрены.
  • Вулколланы.

Все они являются продуктами полиэфиров.

Что такое полиуретан? Это эластомер, обладающий следующими характеристиками:

  • Механической прочностью.
  • Износостойкостью на истирание.
  • Эластичностью. Она сохраняется практически неизменной при диапазоне температур от - 50 до + 100 градусов по Цельсию.
  • Внешней привлекательностью – декоративный полиуретан.
  • Диэлектрическими свойствами. Экспериментально доказано, что воздействие на пластину толщиной 2 мм напряжением в 20 кВт не приводит к ее пробою.
  • Маслостойкостью и устойчивостью к растворителям.
  • Не подвержены озоновому старению.
  • Не являются средой обитания микроорганизмов и плесневых грибов.
  • Водостойкостью. Поэтому ванные комнаты целесообразно оборудовать полимерами, например, плинтусами из полиуретана.

Полиуретаны легко разрушаются под воздействием некоторых кислот, хлорных веществ, скипидара. Понижение температуры ниже отрицательного порога 60 градусов приводит к увеличению хрупкости материала. Для повышения механической прочности в состав эластомеров вводят различные наполнители.

Методы формовки

Уретановый эластомер относится к той группе материала, которая легко поддается обработке. К нему применимы все основные методы формообразования пластика промышленным способом. Можно применять:

  • Экструзию – способ получения изделий из полимеров, в котором подготовленный расплавленный материал продавливают сквозь отверстие (формирующее) специального устройства экструдера.
  • Литье, где расплавленную массу при помощи давления впрыскивают в литьевую заготовку (форму) и подвергают охлаждению. Так получают молдинги из полиуретана.
  • Прессование – способ изготовления изделий из материалов термореактивного типа. При этом твердую форму вещества переводят в текучее вязкое состояние. Далее, массу помещают в пресс-форму и под действием давления уплотняют ее. Такое изделие, охлаждаясь, постепенно приобретает свойства твердого тела повышенной крепости, например, балка из полиуретана.
  • Заливку.

Также заготовки из полиуретана поддаются механической обработке на токарном станке. Деталь формируется при воздействии на вращающуюся заготовку разными резцами.

Область применения полиуретана

Полиуретан применяется в сфере промышленности, строительства, общественного и бытового хозяйства. Так:

  • В жидком состоянии им покрывают бетонные конструкции, проводят кузовные обработки и обработки других изделий из металла для повышения устойчивости последних к атмосферным воздействиям.
  • Вспененный – создание утеплительных материалов.
  • Листовой - для производства элементов футеровочных, штампов для пресса, опор колес, валиков, роликов. Также из листового потолочного полиуретана изготавливают декоративную плитку, плинтусы.

В промышленных отраслях полиуретан используют в:

  • Тяжелом машиностроении – станочные прокладки для амортизации.
  • Строительной индустрии – фасадная фурнитура, покрытия противоскользящие, полы виброустойчивые, плинтус из полиуретана.
  • Мебельном производстве – элементы крепежа
  • Обувной промышленности и текстильном производстве – подошвы, кожзаменители, коврики.
  • Медицинской сфере при изготовлении протезов, имплантатов.
  • Автомобилестроении для изготовления сайлентблоков, подшипников, втулок, шин, валов, пружин и деталей маслостойких, молдингов из полиуретана.

Преимущества и недостатки

Как и любой другой материал, полиуретан не является идеальным, который можно применять неограниченно. Все преимущества, которыми он обладает, естественно вытекают из свойств вещества:

  • Он не проводит электричество, что позволяет применять его в энергетической сфере.
  • Устойчив к воздействию атмосферы, не окисляется. Поэтому идеален для изготовления строительных материалов.
  • Не впитывает влагу.
  • Обладает прочностью – из него можно делать различные конструктивные элементы.
  • Имеет небольшую массу, это удобно при изготовлении объемных балок из полиуретана, которые легко поднимать.
  • Малошумный материал.
  • Он не стареет.
  • Можно делать изделия с различным коэффициентом трения.
  • Способность растягиваться свыше 600%.

Несмотря на такое количество положительных моментов, свойства полиуретана все же очень зависят от температуры эксплуатации, поэтому он может становиться хрупким или текучим, терять эластичность – становиться жестким. Слабые стороны материала следующие:

  • Не выдерживает скручивания.
  • Сложно перерабатывается во вторсырье.
  • Вспененный материал подвержен усадке.
  • Не пропускает воздух.

Переработка во вторсырье

Что такое полиуретан, если его не перерабатывать? Это материал, который долгие годы будет засорять окружающую среду. Поэтому разработаны методы получения вторичного сырья из уретановых эластомеров и способы утилизации неподходящих для переработки отходов:

  • Физическим способом, что предполагает измельчение пластика до фракции, которую можно использовать как наполнитель в строительстве.
  • Переплавка, результатом чего получается сырье для изготовления таких же полиуретановых изделий.
  • Гликолиз при высоком нагреве – таким методом расщепляют углеводы.
  • Переработка химическим способом, где путем деполимеризации из полиуретана формируют вещества с небольшой массой молекул.
  • Получение энергии путем сжигания. Самый опасный метод, связанный с выделением в атмосферу при сжигании вредных веществ.

Заключение

Важно помнить, что каждый тип пластика, в том числе и полиуретан, имеет свою маркировку. На всех изделиях из полимеров она обязательно нанесена. Поэтому собирая сырье для удобства дальнейшей переработки, необходимо его сортировать.

www.syl.ru

Полиуретан: свойства и области применения

Полиуретан (англ. polyurethane, polyuretan) — полимерное искусственно синтезированное вещество, имеющее особые свойства, позволяющие материалу широко использоваться. Имеет несколько подвидов.

Самый распространенный из всех видов полиуретана — вспененный, который очень востребован в строительной промышленности. Этот материал очень легкий, водостойкий, его просто применять. Сейчас особенно востребован вспененный полиуретан, о чем говорит рост его производства с каждым днем. Он входит в состав теплоизоляционных материалов, из него делают декоративные элементы мебели и интерьера и т. д.

Второй по популярности вид — жидкий полиуретан, из которого делают полиуретановую кровлю. Собственно, в строительстве это вещество в любых его формах применяется чаще всего, что обусловлено его свойствами. Следует отметить, что для скрепления полиуретановых изделий универсальный клей не подойдет, а для каждого состава подбирают свой уникальный вариант.

Существует также листовой и литьевой полиуретан. Первый применяется в автомобилестроительной промышленности, а второй — в медицине. Из него также делают уплотнительные кольца, сайлент-блоки и другие элементы для автомобиля.

Полиуретан (ПУ), пенополиуретан (или ППУ)

1. Полиуретан: история, классификация, особенности материала

На сегодняшний день существует очень много видов полиуретановых полимерных соединений. Они сделаны из разных веществ, содержат разнообразные функциональные группы, в корне отличаются по своим физико-химическим свойствам. Общее у них только одно — наличие уретановой группы -NHCOO- в постоянно повторяющихся звеньях полимерной цепи.

Полиуретан имеет давнюю историю. В 30-е годы ХХ столетия ученый Карозерс из США занимается синтезом полиамидов. Узнав об этих исследованиях, немецкая компания «Farbenindustrie» начинает синтезировать полимерные вещества из полиамидов. В 1937 году Байер, немецкий ученый, открывает полиуретановые эластомеры, синтезируя их из диизоцианатов и всевозможных гидроксилов. Преобразовав их, он вывел пенополиуретан.

После этого открытия начались разработки по внедрению данного материала в производство и замене менее выгодных продуктов (каучук, пробка, сталь) на него. С тех пор полиуретановая химия активно развивается. В частности, в СССР работы по разработке новых материалов на его основе активно велись с 60-х годов во многих научно-исследовательских институтах.

Полиуретаны не имеют одинаковых свойств, и это активно используется в производстве. Так, одни вещества могут быть эластичными, другие — жесткими и полужесткими. Переработку полиуретановпроизводят с помощью следующих методов:

— экструзия;
— литье;
— прессование;
— заливка на стандартном оборудовании.

С помощью этих подходов можно получить наполненные, вспененные, ламинированные, армированные листовые изделия. А это всевозможные волокна, панели, пленки, профили, блоки и многое другое. Полиуретан может служить основой как для окрашенных изделий, так и для прозрачных.

2. Свойства полиуретанов

Полиуретановые полимеры отличаются от других материалов особенной прочностью и устойчивостью к износу и раздиранию. Кроме того, данные вещества неплохо переносят нахождение в органических растворителях и маслах, выдерживают атаку озона, не разлагаются под воздействием радиации. Это все в совокупности говорит о том, что полиуретан является одним из лучших материалов по всем эксплуатационным характеристикам.

Полиуретан отличается высокой прочностью, которая порой лучше, чем у каучука, резины и даже металла. И если применять это вещество в промышленности, можно получить очень прочный материал (если его нужно использовать в местах с постоянным металлическим напряжением), износостойкий. Так, у литьевых полиуретанов абразивная стойкость в несколько раз выше, чем у пластика, резины, металла.

Более того, литьевой полиуретан отлично себя проявляет при нагреве. Так, он не теряет основных своих характеристик, таких как эластичность, деформация при разрыве и прочие свойства, обретая только новые качества. Даже имея высокую твердость, полиуретан остается эластичным — его предел деформации разрыва превышает 350%, что обеспечивает прочность даже при 50 МПа.

Полиуретан способен при постоянном динамическом напряжении выдерживать эксплуатацию при температуре в 120 градусов. А использование при пониженных температурах еще более реально. Эластомеры этого материала не теряют своих свойств даже при -70 С.

У всех полиуретанов сильно проявляются диэлектрические свойства. Они не растворимы в растворителях и маслах, не набухают в них, не подвержены разрушению под воздействием озона, устойчивы к воздействию плесени и бактерий.

За счет возможности использования литьевого типа изготовления полиуретановых изделий можно получить предметы любых форм и типов, что нельзя сказать даже о резиновых деталях. Кроме того, полиуретановая технология производства значительно дешевле, чем резиновая, а это значит, что изделия из него также будут доступнее, чем из резины и каучука.

Из минусов материала наиболее существенный — проблемы с переработкой полиуретановых отходов.

3. Использование полиуретанов

Самыми востребованными в промышленности типами полиуретанов являются литьевые эластомеры. Данная технология используется для получения крупных и средних деталей, например, огромных шин для транспорта, используемого на заводе. Применение для шин полиуретана позволяет повысить их надежность в 6-8 раз по сравнению с каучуком. Из ПУ делают также крупные детали для следующих устройств:
— транспорт для абразивного шлама;
— гидроциклоны;
— трубопроводы;
— флотационные установки.

Среднего типа детали находят свое применение в следующем:
— ремни ткацких машин;
— уплотнители в машинах разного рода и размера;
— конвейерные ленты;
— детали автомобилей;
— валики для бумажной и текстильной техники;
— уплотнители гидравлических машин и т. д.

Что же касается термоустойчивых эластопластов, то они используются в производстве автомобилей. Так, эти материалы применяются в подшипниках скольжения механизма руля, в подвеске автомобиля, вкладышах рулевых тяг, топливных клапанах, различных уплотнениях. Из ПУ производят детали, которые должны стойко переносить постоянное воздействие масла.

Полиуретан применяется и в обувной промышленности, где его используют в производстве прочной подошвы. Также из этого материала часто делаю искусственную кожу, так как он надежный и прочный.

Полиуретан применяют и при производстве древесностружечных плит, пенопластов, полимербетонов, различных покрытий, клеевых составов, изделий медицинского назначения и прочих продуктов и инструментов. За счет своих преимуществ перед резиной и другими подобными материалами полиуретан широко применяется во всевозможных производствах, так как это выгодно. Но наиболее выгодным типом ПУ является пенополиуретан, который в денежном выражении приносит свыше 90% дохода от общих поступлений за производство всех полиуретанов.

4. Пенополиуретан

ППУ — это один из видов газонаполненных пластмасс (в народе — пенопластов), широко применяемых в утеплении помещений. Все утеплители очень легкие, но габаритные. Связано это с их составом, так как в них до 90% объема занимает воздух. Чтобы не перевозить воздух с места на место, наилучшее решение — изготовить утеплитель прямо на месте. Именно это позволяет сделать пенополиуретан.

Утеплитель получается путем соединения двух веществ прямо на месте строительства. Это очень выгодно и удобно, так как технология очень простая. Итак, смешивают полиол с полиизоционатом до образования микрокапсюль с воздухом. Материал выходит очень экономичный. Так, тонна исходных продуктов позволит получить 20 кубических метров утеплителя плотностью 50 кг/м3. Таким образом, из 4-х 200-литровых бочек сырья можно получить невероятное количество утеплителя по простой технологии. Это выгодно с экономической точки и удобно в применении.

Пенополиуретан — нетоксичный материал. В любой стране он без проблем проходит проверку на безопасность. Даже в России, где требования ко всему серьезнее, нежели в развитых европейских странах, санитарная служба делает заключение о безопасности данного теплоизоляционного материала.

Если одним из исходных компонентов для получения пенополиуретана был антипирен, продукт обладает неплохой огнеустойчивостью. Так, он будет гореть только при поддержании огня снаружи, а как только факел или спичку уберут — угаснет, даже не дымясь и не тлея. Выбирая тип пенополиуретана, учитывают, где материал будет использоваться. Так, для тепловой изоляции труб, проходящих внутри земли, огнеупорные материалы не нужны. А вот если ППУ хотят закачать в прослойку между стен в жилом доме, лучше подыскать огнеупорный его тип. Не стоит беспокоиться, что пенополиуретан может сам загореться. Это возможно только при очень высоких температурах. Как правило, если стены дома достигают этих пороговых значений по температуре, гореть кроме ППУ уже нечему.

При смешении полиола и изоционата с воздухом получается смесь мелкой степени дисперсности, называемая аэрозолем. Ее наносят на поверхность — данный тип обработки именуют «напыление пенополиуретана»).

При смешении компонентов без участия воздуха получают идеально ровную и плотную монолитную струю, которую можно залить в ограниченное пространство. Данная технология называется заливкой пенополиуретаном и активно применяется в различных областях производства. Так, пенополиуретаниспользуют при производстве автомобилей, самолетов, мебели, в пищевой индустрии, в производстве упаковок, при изготовлении трубопроводных коммуникаций. Не менее важен он и в легкой промышленности — производстве спортивного инвентаря и обуви. Применяют пенополиуретан и в других более узких и специфических производствах.

Метод напыления пенополиуретана — один из лучших подходов для теплоизоляции помещения. Пенополиуретан хорошо заполняет различные пространства, надежно впитывается, поэтому архитекторы и строители могут активно использовать этот материал для воплощения в реальность проектов по утеплению зданий с различной сложной геометрической внешностью, например, с арками, колоннами, выступами и прочими элементами.

С помощью пенополиуретана можно быстро отремонтировать старую крышу, требующую реконструкции. При этом не важно, под каким углом постелена кровля. Так, если применить пенополиуретановоенапыление вместо классических методов ремонта и утепления, можно сэкономить до 80% времени и 50% средств.

Технология утепления и ремонта крыши следующая: кровлю сначала покрывают 4-5 сантиметровым слоем данного утеплителя (рекомендуемая его плотность составляет 60-80 кг/м3), после чего наносят защитный и гидроизоляционный пенополиуретан повышенной плотности толщиной 0,3-1 см (плотность материла при этом составляет 120-600 кг/м3).

С помощью пенополиуретана можно качественно произвести изоляцию труб для сохранения тепла внутри теплотрасс. Используя этот материал, можно получить монолитное покрытие, которое будет не только теплоизолирующим, но избавит и от просачивания воды и пара. Покрыв трубу пенополиуретаном, ее нужно только покрасить — на этом изоляция тепловых магистралей заканчивается.

Свойства ППУ позволяют использовать его для утепления чердака, крыши изнутри, потолка, стен, фасадов, других строительных элементов и конструкций. А за счет того, что на пенополиуретан влага не действует разрушающим образом, его можно выбирать для утепления пола, фундамент, погреба, подвальных конструкций.

Пенополиуретан — довольно долговечный материал, срок эксплуатации которого может превышать 30 лет. К примеру, во многих городах Европы при демонтаже старых крыш и стен, построенных в 70-х годах, обнаруживают пенополиуретан, который ничуть не изменился за это время. И причин для подобного изменения действительно нет. По сути, данный полимер — это замкнутые пластиковые капсюли, внутри которых находится воздух или углекислый газ. Этому веществу не с чем взаимодействовать, что обеспечивает такую долговечность.

Пенополиуретан — лучший из всех материалов по теплопроводности. Так, материал, произведенный на отечественных заводах, имеет коэффициент теплопроводности менее 0,028 Вт/м*град, и эта цифра постепенно снижается. К примеру, похожими свойствами обладает экструдированный пенополистирол, коэффициент у которого составляет 0,03 Вт/м*град, но снижаться больше не будет, так как достиг своего минимального предела.

Еще одна причина, почему пенополиуретан является королем по теплопроводности среди утеплителей — отсутствие у него зависимости этих свойств от влажности среды. А это значит, что даже постоянное нахождение под дождем и снегом не испортит материал и не сделает его менее способным сохранять тепло.

Как же высчитать, насколько выгоднее использовать пенополиуретан в сравнении с другими утеплителями? Для этого делят теплозащитную эффективность одного материала на такую же — для другого. К примеру, получив соотношение между пенополистиролом и пенополиуретаном(0,04/0,028=1,43), можно утверждать, что вместо 10-сантиметрового слоя пенополиуретана придется использовать 14,3 см пенополистирола, чтобы добиться такого же энергосбережения.

Итак, применять пенополиуретан крайне выгодно, и вот почему:
— За счет технологии напыления ППУ можно нанести на любой тип поверхности, а также залить в любое отверстие, где будут заполнены все щели и поры внутри.
— За счет усовершенствованной технологии использования работу можно завершить в краткие сроки.
— Технология напыления позволяет получить целостное покрытие, в котором не будет швов, из-за которых покрытие ускоренно разрушается. В этом же случае получается однородный по объему материал, имеющий качественный внешний вид.
— Если избежать случайных повреждений ППУ, он прослужит более четверти века.
— Качественный ППУ эксплуатируется при температурах от -250 С до +180 С, что является достаточно широким диапазоном.
— Коэффициент теплопроводности материала составляет 0,023-0,032 Вт/мК.
— Пенополиуретан не позволяет развиваться в своей среде плесени, микроорганизмам и прочим факторам, способствующим разложению.
— ППУ — трудносгораемый материал, который горит только при постоянной поддержке огня.
— Коэффициент водопоглощения материала за сутки при влажности 98% составляет 0,05% (2г/м2).

Итак, пенополиуретан — дешевый, качественный материал с исключительными характеристиками, который используется для утепления помещений и прочих целей.

В России пенополиуретан становится все более востребованным, поэтому разные его виды все в большем количестве производятся. Несмотря на это материал не столь популярен, как в Европе и США. Там он является привычным средством, применяемым более 50 лет.

Пенополиуретан применяется в следующих отраслях:
1. Теплоизоляция холодильников бытового и промышленного типа, морозильных хранилищ, складов.
2. Создание транспорта с холодильными свойствами — авторефрижераторов, вагонов.
3. Быстрое строительство зданий — так называемые сэндвич-панели, включающие жесткую конструкцию и утеплитель.
4. Ремонт жилых помещений, в частности, домов, квартир, коттеджей (утепление крыши, стен, дверей, оконных проемов и прочее).
5. Строительство гражданских и промышленных объектов (гидроизоляция крыши методом напыления, теплоизоляция здания).
6. Утепление мощных нефтяных и газовых трубопроводов, их изоляция методом заливки специального кожуха внутри.
7. Утепление тепловых сетей в населенных пунктах, а также системы трубопровода горячей воды.
8. Защита радио- и электротехники.
9. Создание деталей в производстве автомобилей, в частности, элементов салона машины.
10. Изготовление мебели из поролона (один из видов пенополиуретана), жестких видов пенополиуретана, производство лаков, клея, различных элементов и покрытий.
11. Изготовление обуви из искусственной кожи, а также подошвы и прочих материалов легкой индустрии.
12. Шумо- и теплоизоляция вагонов и самолетов, использование пенополиуретана для повышения огнестойкости транспорта.

Схожим по свойствам материалом с пенополиуретаном является полиурия (или полимочевина). Но есть отличия. Ее нельзя получить при низком давлении. Связано это с высокой вязкостью и плотностью материала, запросам к температуре синтеза. Поэтому полимочевину можно получить только при использовании высокого давления. Наличие подобных элементов весьма проблематично. Такие установки используются только для узких задач. Поэтому полиурия не так распространена и востребована, как полиуретан.

В нашей стране достаточно много компаний, занимающихся поставкой сырья для производства пенополиуретана. Так, изготовлением жидких составляющих для синтеза этого вещества занимаются крупные международные игроки (Shell, Basf), а также более мелкие российские компании. Большинство из них находится в г. Владимир, где некогда был НПО «Полимерсинтез».

plastweb.ru

Что такое полиуретан? Свойства и применение полиуретана

Полиуретан –  основа 80% досок для серфинга. Пенистый материал отлично амортизирует натиск воды. Полиуретан вручную закрепляют на продольном стрингере и покрывают стекловолокном. Технология производства серфов неизменна с 1950-ых. Первопроходцем стал Боб Симмонс. Спортсмена не устраивала тяжесть и неповоротливость досок из сосны и красного дерева. Сначала, американец заменил их бальсой, а после, — полиуретаном. Ему и посвятим сегодняшнюю статью.

 

 

Что такое полиуретан?

 

Полиуретан называют материалом с неограниченными возможностями. Сырье бывает мягким и твердым. К первой разновидности относится, к примеру, поролон, ко второй – пенопласт. Встречаются обычные и вспененные полиуретаны. К последним относится монтажная пена. Если она используется, как изолятор, достаточно 1,6 сантиметров вместо 1,3 метров бетона.

 

На фото полиуретан может предстать в виде автомобильных шин, трубопроводов, конвейерных лент, амортизаторов железнодорожного транспорта, подшипника, подошвы обуви. Пригождается сырье для клеев, медицинских протезов, валиков текстильных предприятий, ремней в ткацких машинках. Изготовление полиуретана, действительно, дает безграничные возможности.

 

Получают материал из сырой нефти. Основных составляющих две – изоцинат и полиол. Последний – гидроксилсодержащая жидкость. В нее могут входить различные реагенты, эмульгаторы и полиэфиры. Цвет состава всегда желто-коричневый. Изоцинат – эфир изоциновой кислоты с органическим радикалом. Вещество бывает кристаллическим, но, чаще, предстает в виде жидкости. Цвета она не имеет.

 

 

Добавляя к основе различные вспениватели и катализаторы, меняют свойства и структуру конечного полиуретана. По спектру возможных комбинаций материал обгоняет поливинилхлориды, полистиролы и полиэтилены.

 

История полиуретана

 

Полиуретан купить впервые стало возможно в Германии. Там промышленное производство синтетического материала запустили в 1944-ом году. Разработки начались одновременно в США и на немецких землях. Целью было создание сырья, способного заменить, и пластмассы, и металл, и резину.

 

В Америке в ходе опытов получили искусственный каучук и нейлон. А вот в Германии удалось создать полипропилен. Синтезировал его ученый по фамилии Байер. Позже, мужчина переквалифицировался в бизнесмена. В стране и сейчас работают заводы его имени, выпускающие поликарбонаты.

 

 

Вспененный полиуретан удалось получить сразу. Монолитные же варианты материала разработали  лишь к 1950-му. В это время немцев догнали американцы. Они так же произвели изделия из полиуретана, но на основе простых полиэфиров. Байер же пользовался смесью сложных полиэфиров. Рецепт из США оказался выгоднее с точки зрения затрат на производство.

 

Применение полиуретана

 

Сфер применения материала более 20-ти. В металлургии из полиуретана делают валики, пружины и ролики. Они превосходят каучуковые аналоги по устойчивости к истиранию. В полиграфии, кожевенном деле, химической отрасли и бумажной промышленности используют полиуретан декоративный в виде красок и лаков. Из синтетического материала так же делают герметики и клеи.

 

Применяют сырье и в строительстве. Популярностью пользуются не только утеплители из пенистого материала, но и его версии для внутренней отделки. Популярно дерево из полиуретана. На основе полиэфиров имитируют цвет и структуру клена, ореха, березы, дуба и не только.

 

В отличии от натуральных образцов, искусственные не гниют, не впитывают влагу и запахи, в разы легче, да и стоят дешевле. Балки из полиуретана соответствуют Сан ПиНу, обладают большим запасом растяжения, неуязвимы для бактерий.

 

 

Устанавливают в помещениях и декор из полиуретана. Он крепче и выгоднее гипса. Синтетическое сырье идет, к примеру, на лепнину для классических интерьеров. Из полиэфиров делают фальш-камины, молдинги, розетки. Изготавливают и потолочный плинтус из полиуретана.

 

Лепнина из полиуретана переносит перепады температур, бывает гибкой, легко красится. Грунт, служащий базой под пигмент наносят еще на заводах. Защитный слой бережет молдинги из полиуретана, к примеру, от ультрафиолетового излучения и прочих разрушающих факторов. Поэтому, возможен монтаж и без покраски.

 

Плинтус из полиуретана, как потолочный, так и напольный, выбирают для помещений с повышенной влажностью, тех же, ванных комнат. Материал не впитывает пары. Практично и то, что искусственное сырье легко моется. Легко плинтус из полиэфиров и крепится благодаря легкости. Там, где каменный или деревянный элемент сползет под тяжестью, полиуретановая деталь прочно прикрепится к монтажному клею.

 

В строительстве используют и полиуретан для форм, сендвич-панелей, скрепления древесной крошки в листах фанеры. Столь широкое применение связано с низкой токсичностью материала, не зря же в магазинах их полиэфиров делают контейнерные ленты, тары для продуктов.

 

На полиуретан цена устанавливается и в горнодобывающей отрасли. Здесь материал идет на сита для грохотов – устройства для разделения сыпучих масс на фракции.

 

В радиоэлектроники полиуретан применяется в качестве материала для заливки и изоляции. Интересно, что после добавки нового сырья в холодильники, эффективность их работы возросла на 60%.

 

 

В текстильной отрасли из полиэфиров делают подложки тканей, клеи, ролики для пряжи. Даже в матрацах есть значительная доля полиуретана в виде пенопластов. Их получают путем вторичной переработки отслуживших синтетических изделий.

 

Для маслостойких клапанов полиуретан закупают нефтяники, а для катетеров и трубок – медики. Даже дамбы и плотины укрепляют растворами полиуретанов, чтобы защитить строения от бурь и прочих капризов природы.

 

Аналитики подсчитали, что в Европе на изготовлении полиуретана задействованы свыше 900 000 человек. В США на производстве синтетического материала трудятся около 300 000 граждан. Каждый из них косвенно обеспечивает работой еще 4-х человек.

tvoi-uvelirr.ru

Полиуретан и основные сферы его использования — Каталог статей — 1000 статей

Промышленное производство полиуретанов началось в 1937 году, практически сразу после того, как они были впервые синтезированы Отто Байером. Столь быстрый запуск нового материала в производство был обусловлен его великолепными эксплуатационными качествами.

К настоящему времени сфера применения полиуретанов очень широка, они используются в обувной промышленности, при производстве различных демпферов и отбойников в машиностроении, в качестве изоляции кабелей электропроводки, при изготовлении колес и траков спецтехники, в качестве сырья для изготовления детских игрушек и утеплительных материалов, а также во многих других отраслях.

Полиуретан – это синтетический полимер, в основе которого лежат соединения полиола и изоцианата, получаемые в ходе переработки нефти. При производстве полиуретана исходные компоненты – в виде жидкостей, которые уже содержат все необходимые добавки, отвечающие за стабильность реакции и конечные свойства полимера. В результате смешивания получается реакционно-способная смесь, из которой и формируется конечный продукт.

Свойства полиуретанов могут весьма сильно различаться в зависимости от их предназначения. Меняя рецептуру и внося коррективы в технологический процесс, можно получать самые разные виды полиуретана: мягкий и эластичный, жесткий и очень прочный, интегральный, вспененный или ячеистый с очень низкой теплопроводностью.

По своим физическим характеристикам полиуретаны могут быть как твердыми телами – высокопрочный пластик, так и густыми, вязкими жидкостями или мягкой резиной. Для их переработки могут применяться практически все существующие методы заливка, экструзия, прессование и штамповка, а также литье.

Из четырех типов полимеров, наиболее широко используемых сейчас – поливинилхлорида, полиэтилена, полистирола и полиуретана, именно полиуретан является наиболее универсальным с точки зрения сфер возможного применения.

Основные сферы применения полиуретанов

Благодаря широкой гамме физических свойств, которые можно придать полиуретану, изделия на его основе используются практически во всех отраслях промышленности. Рассмотрим наиболее типичное использование полиуретана в производстве.

Полиуретан применяется при создании экологически чистых и безопасных лакокрасочных материалов и клеев. Они могут использоваться в мебельной промышленности и при отделке помещений, то есть в тех областях, где важно отсутствие вредных для человека компонентов.

Благодаря хорошим термоизоляционным свойствам полиуретан очень популярен в качестве материала для изготовления теплоизоляции и хладоизоляции. Подобные материалы используются в промышленных агрегатах и сооружениях, бытовых холодильниках, в автомобильной промышленности и при изготовлении спецтехники, при оборудовании хранилищ различного назначения, для изготовления изотермических камер, в качестве термоизоляции зданий и сооружений, а также трубопроводов и различного рода резервуаров.

В случае трубопроводов используется и такая эффективная конструкция, как «труба в трубе». Между напорной трубой и твердотельной оболочкой, осуществляющей механическую защиту, заливается термоизоляционный полиуретановый состав. Эффективность подобного способа термоизоляции многократно превышает традиционные, а кроме того, имеет существенно больший срок эксплуатации.

Применяется полиуретан и в медицине – он идет на изготовление шовного материала, и из него делают протезы для сердечно-сосудистой системы.

Не обойтись без полиуретана и при производстве различного рода сорбентов, служащих для выделения необходимых компонентов из воды или воздуха. Сорбенты необходимы при изготовлении систем фильтрации и очистных сооружений.

При изготовлении защитного покрытия промышленных конвейеров, точнее, их лент, подшипников скольжения, разного рода прокладок и шайб в автомобилестроении, приводных ремней в некоторых моделях стиральных машин и даже для покрытия лопастей вертолетных винтов – везде применяется полиуретан. Полиуретановые изделия отлично зарекомендовали себя при изготовлении стойких к воздействию нефтепродуктов и масел клапанов и самосмазывающихся уплотнителей.

Используют полиуретан и при создании гидроизоляционных материалов, применяемых в строительстве, составы на его основе применяют для герметизации межпанельных швов зданий и сооружений. Как видно из данного, далеко не полного перечня, полиуретан весьма универсален и очень востребован, пожалуй, найти ему замену будет весьма непросто.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

www.1000statei.ru

Полиуретан: свойства и применение

Полиуретан - прекрасный, современный конструкционный материал. Полиуретан обладает особенными эксплуатационным свойствам, поэтому широко используется в качестве замены резины и резино-технических изделий:

  • технической резины
  • каучука
  • металла
  • пластика.

При специальной обработке полиуретан утсанавливает очень прочные связи с поверхностью металлов. Благодаря этим качествам применение полиуретана экономически выгодно в широком спектре отраслей промышленности.

Полиуретан используется при производстве опорных элементов, уплотнительных колец, покрытий валов, колес и роликов, манжет для очистки внутренней поверхности труб нефтегазопроводов, и т. д.

Полиуретан характеризуется высокими физико-химическими и эксплуатационными свойствами. Это позволяет применять полиуретан во многих отраслях промышленности с высокими требованиями к свойствам материала.

Основные свойства полиуретана

Полиуретан характеризуется высокими физико-химическими и эксплуатационными свойствами. Это позволяет применять полиуретан во многих отраслях промышленности с высокими требованиями к свойствам материала.

Термопластичный полиуретан

Различные виды, которые имеет термопластичный полиуретан, появились на мировом рынке относительно недавно. но уже завоевали многочисленное признание. Они являются своеобразным связующим звеном между каучуками и пластмассами.

Важнейшее свойство, которым обладает полиуретан — удивительно высокая износостойкость, которая сочетается с не менее высокой масло-, бензо- и озоностойкостью. Полиуретан так же имеет превосходные демпфирующие, теплофизические и эластичные свойства. Изделия, для которых в процессе производства используют полиуретан, по своим свойствам превосходят аналогичные изделия из высококачественных резин.

Благодаря значительному увеличению долговечности и повышения качества изделий, полиуретан очень экономичен в применении. Изменяя состав компонентов, и применяя различные технологии, можно изготовить полиуретан, обладающий различными свойствами. Посмотрим на характеристики и особенности, которыми обладает полиуретан.

Показатель Величина для различных марок полиуретана
Кажущаяся плотность, кг/м
18—300
Разрушающее напряжение, МПа, не менее
при сжатии 0.15—1.0, при изгибе 0.35—1.9
Теплопроводность, Вт/м·К
не более 0.019—0.03
Количество закрытых пор
не менее 85—95
Водопоглощение, объемные %
1.2—2.1
Горючесть
ГОСТ 12.1.044 (трудногорючие)

Полиуретан обладает рядом преимуществ по сравнению с другими теплоизоляционными материалами:

  • Полиуретан имеет самый низкий коэффициент теплопроводности из теплоизолирующих материалов;
  • Полиуретан может быть напылен одним нанесением слоем от 1 до 12 мм как на поверхности любой сложной конфигурации, так и на вертикальные поверхности;
  • Полиуретан имеет свойство электрического изолятора, устойчив к воздействию открытого пламени и теплового излучения;
  • Не обледененивает, имеет устойчивость к солям, ультрафиолетовому излучению, химическим соединениям, кроме некоторых растворителей и концентрированных кислот;
  • У полиуретана отличные адгезивные свойства;
  • Имеет хорошую прочность и устойчивость к деформациям;
  • Полиуретан оберегает объекты от действия воды, погоды, образования ржавчины, коррозии, устойчив к действию микроорганизмов, плесени, гниению, может «работать» в грунте;
  • Эластичен, не растрескивается, не расслаивается и не отслаивается при температуе от −40 до +100°С;

Благодаря этому, полиуретан применяется во многих производствах, что делает универсальным, многопрофильным материалом с очень большим потенциалом и огромными перспективами использования в будущем.

Области применения полиуретана

Полиуретан широко применяется в:

  • машиностроение
  • пищевая промышленность
  • нефтяная отрасль
  • горнодобывающая отрасль
  • атомная энергетика
  • строительство.

Изделия из полиуретана обладают свойствами, недоступными для изделий из обычных резин:

  • эластичность, низкая истираемость, высокая прочность
  • высокое сопротивление раздиру и многократным деформациям
  • возможность работы при высоком давлении
  • кислотостойкость и стойкость ко многим растворителям
  • повышенная твердость
  • температурный интервал от −60°С до +120°С, упругость при низких температурах
  • стойкость к микроорганизмам и плесени, вибростойкость и маслобензостойкость
  • высокие диэлектрические свойства, озоностойкость, водостойкость.

Волгоградский завод весов предлагает свою продукцию, а именно платформенные весы для взвешивания грузов перевозимых на автокарах. Юстир производит только высокоточные электронные весы.


Интернет-магазин «ЮРМЕТИЗ» - большой выбор болтов, гаек, шурупов и других метизов

 

poltavhim.pl.ua

горючесть, воспламеняемость и технические характеристики материала

К огромной группе полиуретанов относят полимерные высокомолекулярные соединения, мономеры которых связаны уретановой связью. Среди представителей имеются пластмассы различной плотности: мягкие, средние и очень жесткие.

Сфера применения полиуретанов широка, определяется структурой и характеристикой отдельных представителей. Большое распространение получила противопожарная полиуретановая пена, используемая повсеместно при выполнении строительных работ; существуют другие популярные виды продукции, свойства которых полезно знать.

Что такое пенополиуретан и как его получают

Корень названия – уреа – знаком всем и вызывает совсем другие, физиологические ассоциации. Известно, что врач-уролог занимается не химией пластмасс. Оказывается, уретановая связь полимера идентична той, которая присутствует в молекуле мочевины. Тогда происхождение названия становится понятным; следует разобраться – чем обусловлено такое разнообразие материалов на полиуретановой основе.

Полимеры уретана имеют разные свойства по следующим причинам:

  • различается количество мономеров, молекулярная масса, длина цепи;
  • в качестве сополимеров в линейную структуру могут вводить различные компоненты;
  • отличаются условия получения полимеров;
  • используются разные наполнители, добавляемые в полимеризованный продукт;
  • готовые высокомолекулярные вещества могут подвергать или не подвергать вспениванию;
  • насыщение пены газами отличается по интенсивности.

В результате образуется большое количество продуктов, отличающихся термостойкими свойствами, другими характеристиками, возможностями применения в различных сферах.

Высоким спросом пользуется эластомер из полимеризованного уретана (ПУ) и вспененный термостойкий полиуретан, который часто обозначают сокращением ППУ (пенополиуритан) (не путать с ППА, ППЕ и пр.) Полимерную продукцию применяют как монтажный, конструкционный, изолирующий материал.

Технические характеристики

Эластомер ПУ имеет разную степень жестокости в зависимости от использованной технологии получения, применяется для изготовления втулок, прокладок, уплотнителей, прокатных валов.

По износостойкости он превосходит все виды резин, каучуков и даже многие металлы.

Полиуретан с термостойкими свойствами применяют в виде плит теплоизоляции или монтажной пены для заделывания полостей, щелей.

Характеристики ПУ и ППУ материалов имеют много общего, тем не менее, присутствуют некоторые отличительные особенности.

Таблица. Физико-механические параметры некоторых типов полиуретана

Показатель полиуретана НИЦ ПУ-5 СКУ-ПФЛ-100 ТСКУ-ФЭ-4 Ур-70 В ПТГФ-1000 СУРЭЛ-20Ф СКУ-ПФЛ-100М Диафор-ТДИ ЛУР-СТ ТТ 129/194
Твердость по Шору, ед. 88—93 95— 98 40—90 70—80 95—98 93—97 95—100 86—88 75—85 80—100
Предел прочности при растяжении, кгс/см² 320—450 350—400 250—350 230—390 350—420 390—500 450—500 380—460 400—470 380—520
Относительное удлинение при разрыве, % 450—580 310—350 400—550 75—100 90—110 20—30 70—80 30—45 90—110 90—110
Условное напряжение при 100 % удлинении, кгс/см² 75—95 130—160 25—30 20—35 130—160 140—160 45—55 50—80 140—160
Относительное остаточное удлинение после разрыва, % Не более10 Не более10 Не более10 Не более 8 Не более 15 Не более 10 Не более 10 Не более 10 Не более 10 Не более 10
Температурный диапазон, °С 50 70 80 80 80 80 80 80 50 50

Теплопроводность

В связи с популярностью применения термостойкого полиуретана, как изолирующего материала, большое значение имеют его показатели теплопроводности. В огромной мере способность проводить тепло зависит от плотности материала, его пористости. Значения плотности в линейке полиуретановой продукции изменяется в очень больших пределах от 30 кг/м3 до 300 кг/м3. Способность проводить тепло варьируется в интервале от 0,019 Вт/м×К до 0.035 Вт/м×К.

Чем больше полых ячеек имеется в изолирующем слое термостойкого полиуретана, тем меньше его плотность, больше способность пропускать тепло.

Правомерно обратно утверждение — уменьшение количества полостей, приводит к увеличению плотности, уменьшению способности проводить тепло, повышенной склонности его изолировать.

Горючесть

Потребители и проверяющие организации большое внимание уделяют противопожарным характеристикам всех термостойких и других материалов, применяемых в строительстве или на производстве. Горючесть ППУ и эластомера активно обсуждается в специальной и профессиональной литературе. Термостойким полиуретан можно назвать с натяжкой, так как максимальная температура его применения составляет 80 ℃. Нижний температурный предел достигает -60°.

В целом представляемая информация о термостойких свойствах полиуретана существенно отличается. Самые дешевые виды полиуретана относятся к классу Г4 (горючий), что вполне объяснимо высокой концентрацией воздуха (до 90 %) в материале. Многие производители заявляют о принадлежности их изделий из термостойкого полиуретана к классу Г2. Это возможно только в том случае, когда в состав введены антипирены. Других способов понизить горючесть полимера не существует.

Негорючие ППУ содержат большое количество добавок, что обязательно должно быть указано в сертификате. Введение в полимерную среду антипиреновых веществ может в некоторой мере повлиять на другие характеристики термостойкого полиуретана, поэтому на все показатели нужно обратить внимание.

Для обеспечения безопасности конструкций очень важна их воспламеняемость, которая у термостойкого полиуретана характеризуется как умеренная (В2). Учитывая широту ассортимента, не удивительно, что в линейке имеются трудно воспламеняемые изделия, которые отличаются от остальных составов, наличием добавок, характеристиками.

Различные модификации термостойкого полиуретана значительно отличаются по способности возгораться, гореть, затухать, что очень важно учитывать в момент приобретения, до начала монтажа. К абсолютно безопасным материалам полимер отнести нельзя, но многие его разновидности вполне могут быть использованы, в связи с соответствием нормативным требованиям.

Другие важные свойства

Важным свойством эластомерных продуктов является твердость, которую принято измерять в условных единицах по шкале с фамилией ее разработчика Шора. У различных видов ПУ этот показатель варьируется от 74 до 95 единиц, в то время как у резины он равен максимум 60.

Модуль упругости при растягивающих нагрузках у обычного и термостойкого полиуритана укладывается в диапазон от 40 % до 98 %, при этом параметр может задаваться при технологии производства. Для резины максимальное значение модуля упругости составляет только 75 %.

Физико-химические качества оценивают дополнительно эластичностью по отскоку, которая у ПУ равна 29 %, а для резины 12 %.

Таблица. Поведение полиуретана в различных средах (Ст- стоек, Нт — нестоек)

РеагентыКонцентрация, %Стойкость
Вода водопроводнаяСт
Морская водаСт
Соляная кислота36Нт
Серная кислота45Ст
Фосфорная кислота40Ст
Едкий натр40Ст
Аммиачная вода25Ст
Азотная кислота68Ст
АцетонНт
КетоныНт
Четырёххлористый углеродНт
ТолуолСт
Бензин, нефтепродуктыСт
СодаСт
Этил ацетатНт
Метиловый спирт96Ст
Этиловый спирт96Ст
ЭфирыНт
Уксусная кислотаСт
Минеральные маслаСт
Растительное маслоСт
Муравьиная кислотаНт

Впечатляет предел прочности при разрывающих нагрузках, который для полиуретана равен 312 %, в то время как для качественной резины характерен показатель 115 %.

В такой же мере (в 3 раза) у продукции из полиуретана выше коэффициент морозостойкости, чем у резиновых изделий. Стойкость к действию абразивов у полимера в 5 раз превышает аналогичный показатель резины.

Направления использования

Литьевые полиуретаны применяются для производства продукции разнообразных размеров. Из них делают большие шины для большегрузов, детали узлов для перемещения шламов, флотационные агрегаты, трубопроводные комплексы, гидроциклоны.

Литьевой полимер применяют для изготовления ремней, конвейерных полос, уплотнителей, валиков в легкой промышленности.

Для железнодорожного транспорта из полиуретана производят пневматические амортизаторы и уплотнители гидравлических узлов. Полиуретановые материалы незаменимы в автомобилестроении. Из них делают подшипники, элементы подвесок, вкладыши рулевой тяги, уплотнения и клапаны.

На обувных производствах изготавливают полиуретановые подошвы, применяют полимер как искусственную кожу.

ПУ является хорошей связующей добавкой при производстве плит ДСП, полимербетонов, имитаторов древесины из пенопластов, клеев и покрытий. Интересно отметить, что клеевые полиуретановые композиты применяются также в медицине. Еще из полимеров изготавливают протезы.

В остальных отраслях из эластомеров производят опорные элементы; уплотнительные кольца; покрытия для валов, роторов, роликов, барабанов, колес.

90 % полиуретановой продукции составляют пеноматериалы, которые являются разновидностью пенопластов. Пена может форматироваться в изолирующую продукцию разнообразной формы в производственных цехах или на месте, посредством наполнения рабочего пространства. Называется процесс заливкой. Если компоненты смешиваются с воздухом, затем оседают на поверхности, происходит напыление. Таким способом утепляют трубы, другие конструкции и детали.


ППУ используют в автомобиле и авиастроении, в пищевой и мебельной отраслях, при производстве обуви, упаковочных материалов, в строительном деле. Вспененный термостойкий полиуретан применяют как утеплитель теплотрасс, кровельных и других конструкций. Так напыление кровли ППУ экономит 80 % времени, 50 % средств, по сравнению с использованием других материалов.

Полиуретановыми пластинами утепляют вертикальные стены, полы, фундаменты, чердаки. Полимер не гниет, не подвергается разложению, может эксплуатироваться до 30 лет и более.

Термостойкий полиуретан – многофункциональный материал с большими возможностями, которые определяются характеристиками каждого отдельного вида продукции.

protivpozhara.com

вред для здоровья. Свойства пенополиуретана

Современный строительный рынок готов предложить своим потребителям как материалы, имеющие многолетнее применение и устойчивую репутацию, так и целый перечень полимеров, пришедших на рынок не так давно и еще только завоевывающих признание покупателей. Именно к этой группе и относят пенополиуретан.

Что это такое – пенополиуретан?

Этот современный строительный материал специалисты относят к группе газонаполненных пластмасс. Пенополиуретан (ППУ) состоит из инертной газовой фазы более чем на 85%. Сфера применения этого материала широка и разнообразна. Однако жесткие споры по поводу того, приносит ли пенополиуретан вред для здоровья, не стихают уже много лет. К самым обсуждаемым с этой точки зрения относят вопросы поведения материала при горении и выделения токсичных компонентов при нагревании.

История появления материала

Датой рождения пенополиуретана можно с уверенностью назвать 1937 год, когда небольшая группа ученых из лаборатории в Левенкузене синтезировала материал с необычными свойствами. В зависимости от того, каков был коэффициент смешивания компонентов нового материала и как быстро проходила реакция, свойства пенополиуретана кардинально отличались. С одной стороны материал был упругий и гибкий, но достаточно непрочный к разрывным нагрузкам. С другой стороны – прочность, твердость, плотность, но хрупкость при изгибании. У материала открывались чрезвычайно широкие перспективы, но Вторая мировая война существенно замедлила их исполнение. Однако начиная с 60-х годов прошлого столетия изготовление ППУ стало развиваться бурными темпами.

Компонентный состав ППУ

Основными компонентами, входящими в состав пенополиуретана и необходимыми для образования и присоединения цепочек полимера являются полиол (компонент А) и полиизоционат (компонент В). Иногда отечественные производители в полиол могут добавлять еще один компонент – катализатор. Основные составляющие пенополиуретана имеют специфический запах и представляют собой жидкость достаточно густой консистенции с оттенками от светло-желтого до темно-коричневого.

Полиол при длительном хранении имеет свойство слоиться, поэтому перед применением его рекомендуют перемешивать. Полиизоционат взаимодействует с водой - при контакте начинается кристаллизация. При длительном хранении на открытом воздухе на поверхности материала образуется пленка. По своему компонентному составу ППУ может быть двух видов – для напыления и для заливки.

Биогенные свойства

Полиолы и полиизоционаты, применяемые для производства ППУ, являются нефтепродуктами. Однако известно, что компоненты пенополиуретана можно вырабатывать и из растительных масел. Оптимальный вариант для этой цели - касторовое масло. Полиольный компонент также можно получить из масел подсолнуха, сои, рапса. Однако стоимость этого сырья достаточно высока и производство экономически нецелесообразно. Биогенные ППУ-материалы выпускаются в небольших объемах и используются для решения очень узких специфических задач.

Свойства ППУ

Пенополиуретан, выпускаемый отечественными и зарубежными производителями, имеет ряд как положительных, так и отрицательных характеристик.

Низкая теплопроводность материала (0,019 – 0,03 Вт/м), практически полная паронепроницаемость, водонепроницаемость делают пенополиуретан прекрасным тепло- и годроизолятором. То же самое можно сказать и о шумоизоляции. Высокий коэффициент адгезии делает возможным нанесение ППУ практически на любую поверхность.

Однако не только положительными качествами характеризуется пенополиуретан. Вред для здоровья человека может быть нанесен во время горения ППУ (при наличии прямого источника огня материал горит). Кроме того, пенополиуретан выделяет в атмосферу токсичные вещества - формальдегиды. Пенополиуретан, компоненты которого вступают во взаимодействие с воздухом и водой, неустойчив к влиянию солнечных лучей. С течением времени он темнеет и отваливается.

Сфера применения ППУ

Этот современный строительный полимер нашел широкое применение в различных областях жизнедеятельности человека. Наиболее широка его область применение в строительстве: теплоизоляция, акустическая и гидроизоляция гражданских и промышленных объектов любого назначения (жилых, загородных домов, цехов, складов, ангаров и т.д.). По причине низкой теплопроводности ППУ используют для утепления не только кровель, но и стен как внутри, так и снаружи зданий. Сэндвич-панели из ППУ незаменимы при строительстве быстровозводимых строительных объектов.

ППУ с плотностью 30-86 кг/м³ (жесткие пенополиуретаны) применяются в качестве шумо- и теплоизоляционного материала. Материал с плотность от 70 кг/м³ имеет плотную структуру, не пропускает воду и с успехом используется для гидроизоляционных работ.

При производстве холодильной техники ППУ применяется в качестве хладоизолятора. Обувная промышленность использует материал для изготовления различных элементов обуви и супинаторов.

Однако есть сферы, где очень сомнительна польза от применения такого материала, как пенополиуретан. Вред для здоровья могут причинить подкладочный материал и наполнители для мягкой мебели, матрацев, подушек и т.п. (пенополиуретан плотностью 5-40 г/м³ - мягкие пеноблоки). Хотя производители ППУ и уверяют, что материал экологически и биологически нейтрален, применение его в качестве наполнителя для детских игрушек также может заставить задуматься родителей о здоровье своих детей.

Сон в объятиях ППУ…

Речь пойдет о таких предметах спальных принадлежностей, как матрасы из пенополиуретана. Вред, и достаточно серьезный, может быть нанесен вдыханием испарений сложных летучих химических соединений (около 30 видов), наиболее опасными из которых являются фенол и 2-этилгексановая кислота. Причем новые матрацы с наполнителем из ППУ выбрасывают в атмосферу в 5-6 раз больше опасных веществ, чем старые. Концентрация паров этих веществ сопоставима с выделениями от нового ламинированного полового покрытия.

Уверения в безопасности матрацев с наполнителем из пенополиуретана сомнительны по той простой причине, что на этапе их изготовления применяют смолы, катализаторы, растворители, активные химические компоненты (фенол!).

Велика ли угроза от фенола?

Фенол считают токсичным веществом по той причине, что он испускает ядовитые испарения, и процесс этот без снижения или потери токсичности может продолжаться годами. Этот химический элемент может стать причиной нарушения деятельности важнейших систем организма человека: дыхательной, нервной, сердечно-сосудистой. Следствием могут стать головные боли, потери сознания, нарушения координации движений. Функционирование почек и печени также может быть нарушено. Постоянный контакт с фенолом и его испарениями может стать причиной появления таких грозных заболеваний, как астма, инфекционные легочные патологии, аллергия.

По мнению ученых, занимающихся исследованиями в этой области, применение пенополиуретана для изготовления детской мебели, матрацев, игрушек необоснованно. ППУ вполне может быть заменен на более безопасные материалы. Если родители озабочены здоровьем своих детей, им надо очень внимательно относиться к выбору для них игрушек и матрацев, в которых в качестве наполнителя может быть использован пенополиуретан. Основная масса цивилизованных стран запретила использование фенола для изготовления товаров повседневного пользования.

Что еще вредно?

Изделия из пенополиуретана достаточно широко применяются во многих сферах жизни человека. Монтажная пена и пенокартон на основе ППУ отрицательно влияют на легкие, кожу, глаза. Плиты для теплоизоляции, изготовленные из пенополиуретана, выделяют в воздух токсичные соединения полиизоцоанатов, способные вызвать аллергию или астму. При нагревании ППУ-плит отопительными батареями или солнечным светом выделение полиизоционата усиливается.

При возникновении пожара ППУ горит и выделяет токсичные газы, что является дополнительным источником опасности и угрозы для жизни. Однако стоит заметить, что в последнее время все больше применяются негорючие виды ППУ, получаемые путем введения в их состав специальных добавок. Такой пенополиуретан вред для здоровья практически не наносит.

Так где же правда?

Пенополиуретан – что это такое? Вред от него или польза? Огромное количество мест применения пенополиуретана в различных сферах жизни человека не позволяет дать однозначный ответ на этот вопрос. Для отраслей строительства это, безусловно, польза, и огромная. Возможность изготовить смесь и нанести ППУ на утепляемую поверхность прямо на строительной площадке снижает сопутствующие расходы и позволяет создать монолитную ППУ-поверхность без щелей при монтаже и мостиков холода. Теплоизоляция магистральных трубопроводов, изоляция низкотемпературных трубопроводов химической промышленности также на сегодняшний момент вряд ли возможна с той же эффективностью, которую обеспечивает пенополиуретан.

Однако применение этого материала при производстве товаров для людей (и для детей в особенности) многим специалистам в этой области видится не совсем обоснованным. Выделение токсичных веществ может оказать негативное влияние на здоровье человека. Еще до 2003 года технология изготовления отечественных компонентов для производства ППУ предусматривала применение высоколетучих эфирных соединений. Сегодня производители уверяют, что от этой технологии отказались. В течение 3 дней после нанесения материал освобождается от небольшого количества газов, оставшихся после реакции компонентов, и после этого пенополиуретан экологически безопасен.

В общем, в каждом конкретном случае, перед тем как использовать изделия из ППУ, надо здраво подойти к оценке всех «за и против» применения этого материала в той или иной сфере жизнедеятельности.

fb.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *