Полиуретан свойства и применение: физико-химические и механические свойства, применение, марки, цены

Содержание

Полиуретаны свойства — Справочник химика 21

    Полиуретан представляет собой плотный резиноподобный синтетический материал, обладающий высокой упругостью и износоустойчивостью. В отличие от резины полиуретан не обладает пористостью, благодаря чему он практически не сжимается и не уменьшается в объеме. Зависимости усилие сжатия—деформация полиуретана и структурных пластмасс аналогичны. В табл. 9 приведены механические свойства полиуретана отечественного производства. [c.32]
    НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИУРЕТАНОВ [c.93]

    Физико-механические свойства. Структура полиуретанов определяет все важнейшие их свойства. Только в уретановых эластомерах достигаются высокие напряжения при деформации растяжения и сжатия без введения наполнителей [2, с. 195]. [c.545]

    Свойства полиуретанов зависят от состава, строения и функ- [c.92]

    Широкое применение полиуретанов в различных отраслях народного хозяйства обусловлено комплексом ценных свойств, которыми они обладают. Полиуретаны в основном применяются для получения пенопластов. 

[c.85]

    Введение жестких сегментов придает полиуретанам эластомерные свойства. Вероятно поэтому и нет необходимости получать полиуретаны большой молекулярной массы. [c.537]

    Одним из важных свойств полиуретанов является способность выдерживать значительные деформации до начала развития процесса разрушения (табл. 9). [c.547]

    Свойства полиуретанов, полученных из различных исходных веществ [c.458]

    Одна из первых работ в этой области была посвящена синтезу регулярно построенных сетчатых полиуретанов различной химической природы и разной степени сшивания, полученных на основе сложных полиэфиров и толуилендиизоцианатов, и исследованию их физикохимических и механических свойств Синтезированные полиуретаны представляли собою эластомерные продукты. Для исследования термодинамики набухания более частых и жестких сеток были использованы сополимеры стирола с дивинилбензолом, различающиеся содержанием последнего. Показано, что густота сетки не влияет на сорбционную способность, свободную энергию и энтропию смешения пространственных полимеров до тех пор, пока молекулярная масса отрезка цепи между узлами сетки (Мс) много больше величины термодинамического сегмента. Если эти величины соизмеримы, то свободная энергия и энтропия смешения уменьшаются с увеличением частоты сетки. 

[c.106]

    Свойства замещенных полиуретанов приближаются к свойствам каучуков. [c.262]

    На основе сочетания этих видов разработаны и уже находят применение комбинированные способы изоляции, например вакуумно-порошковая с азотным экраном, многослойно-порошковая и др. Обычная насыпная (пористая) теплоизоляция на основе волокнистых материалов (стеклянная и минеральная вата), а также порошковых материалов (углекислая магнезия альба , кремнегель, аэрогель кремневой кислоты, перлит) и пеноматериалов (мипора, пенополистирол, полиуретан, стеклопласты) из-за низкой эффективности в оборудовании для жидкого водорода широкого распространения не получила. Состав, свойства, области и особенности применения всех этих видов изоляции достаточно полно освещены в литературе по технике глубокого охлаждения и в настоящей брошюре не рассматриваются. Ниже описаны те 

[c.105]


    Молекулярные параметры. Молекулярная масса полиуретанов определяется в первую очередь функциональностью полимердно-лов, их относительной мольной долей в системе, степенью завершенности реакции и, наконец, условиями ее проведения. Наиболее характерное свойство полиуретанов заключается в том, что удлинение полимерной цепи за счет реакции функциональных групп протекает довольно легко. [c.537]

    Так как эта реакция может протекать в водной среде, ее выгодно вести на границе раздела фаз (см. раздел 2.1.5.2), особенно в тех случаях, когда необходимо получить полимеры с высокими молекулярными массами при синтезе нетермостойких полиуретанов. Из вторичных диаминов получают Н-алкилированные (полиуретаны, стойкие к гидролизу и обладающие особыми свойствами, обусловленными отсутствием водородных связей. Такие полимеры нельзя получить реакцией диолов с диизоцианатами. 

[c.207]

    Механизм, способы синтеза и свойства различных полиэфиров подробно освещены в литературе. Достаточно полную библиографию по этим вопросам можно найти в монографиях [5, с. 295 8, с. 36 9, с. 41 10, с. 45]. Наименее изученными являются молекулярные характеристики олигомеров (молекулярно-массовое распределение, среднечисленная и среднемассовая функциональность и др.), хотя не вызывает сомнения важное значение их для полу чения полиуретанов с заданными свойствами. [c.525]

    Литьевые полиуретаны на основе простых полиэфиров распространены значительно меньше. К этому типу каучуков относятся выпускаемый в США в виде жидкого форполимера адипрен Ь различных марок. После отверждения изделия из этого материала обладают всеми характерными для полиуретанов свойствами. В зависимости от природы используёмых исходных веществ свойства вулканизатов адипрвнов Ь существенно меняются. В нашей стране представителем каучуков такого типа является СКУ-ПФЛ, получаемый на основе полиокситетраметиленгликоля. 

[c.454]

    Пространственная структура. Изучение параметров пространственной структуры полиуретанов важно с той точки зрения, что дает возможность прогнозировать свойства для различного деформационного режима [36]. Для уретановых эластомеров целесообразно применять в качестве определяющего параметра сетчатого строения концентрацию эффективных цепей [55]. Если поперечные связи короткие, то две цепи сетки приходятся на одну сшивку. В полиуретанах, однако, такое соотношение не всегда соблюдается, так как для образования поперечной структуры довольно часто применяются протяженные функциональные молекулы. 

[c.542]

    Природа поперечных связей в эластомерах оказывает значительное влияние на их физико-механические свойства. Так, алло-фановые и биуретовые структуры придают полиуретанам сочетание высокой твердости и эластичности [56]. Уретановые связи характеризуются улучшенной термической стабильностью по сравнению с двумя предыдущими структурами. При вулканизации уретановых каучуков серой образуется лабильная сетка, способная к перестройке при воздействии напряжений. Серные вулканизаты, как правило, имеют высокие значения сопротивления раздиру [57]. Относительно прочные С—С-связи снижают у эластомеров остаточные деформации. [c.542]

    Колонки С полиуретаном с открытыми порами готовят осадительной поликонденсацией изоцианата и полиола в растворе смеси (60 40) толуола и четыреххлористого углерода в колонках из стекла или металла. Варьированием концентрации мономеров, условий реакции при приготовлении полиуретана с открытыми порами регулируют плотность, пористость и поверхностную площадь полимера. Диаметр полимерных сфер меняют путем варьирования температуры реакционной смеси или типа катализаторов. Наличие сетчатой структуры обусловливает высокую хемостойкость полиуретана с открытыми порами. Такой полимер совместим с рядом растворителей и разбавленных кислот. Он не обладает катионообменными свойствами, но имеет слабо основные анионообменные характеристики при низкой обменной емкости. 

[c.46]

    Синтез сегментированных или блокполиуретанов, как и соответствующая реакция диизоцианата и низкомолекулярного диола -(жесткий сегмент), осуществляется посредством конденсацноннвй полимеризации. Это неизбежно выражается в широком молекулярно-массовом распределении как сегментов, так и полимера в целом [52, 53]. В связи с этим заслуживают внимания данные по влиянию молекулярно-массового распределения на свойства сегментированных полиуретанов [54]. Объектами исследования служили системы, в которых действие водородных связей было сведено к нулю, так как наличие их могло затруднить трактовку экспериментальных результатов. Молекулярная масса эластичного сегмента менялась от 1003 до 1744. Полидисперсные жесткие сегменты получались ступенчатой реакцией 1,4-бисхлорформиата и пиперазина. Полиуретан затем синтезировали из предварительно сформированных жестких и полиэфирных сегментов. Учитывая, что промышленный политетрагидрофуран, использованный авторами, имел широкое молекулярно-массовое распределение, образцы с узким молекулярно-массовым распределением готовились из отдельных фракций. 

[c.541]


    Волокна мало гигроскопичны. Их диэлектрические свойства мало изменяются от увлажнения. Из линейных полиуретанов методом литья под давлением изготовляют изделия для электро- [c.255]

    Широко используются методы, основанные на свойствах различных материалов поглощать нефть на воде наиболее эффективны плавающие сорбенты (плотностью менее 1000 кг/м ) природные — торф, мох, сено, солома, опилки и искусственные — полиуретан, резина, целлюлоза, кокс и другие материалы, выпускаемые в виде гранул или полос. Гранулированные сорбенты более эффективны, чем матерчатые, их применяют для удаления нефтяного загрязнения на больших площадях. Преимущество искусственных сорбентов по сравнению с природными заключается в возможности их повторного использования (после регенерации). 

[c.126]

    Авторами приведены лишь некоторые примеры практического использования уретановых эластомеров, но и они свидетельствуют о том, что в настоящее время трудно назвать такую отрасль промышленности, которая не нуждалась бы в полиуретанах. И, несмотря на то, что стоимость их в 2—4 раза выше стоимости других каучуков и резин, применение полиуретановых эластомеров уже сейчас экономически выгодно вследствие высокого уровня физико-механических свойств и значительного увеличения срока службы изделий. [c.549]

    Уретановые эластомеры, полученные на основе полиоксипро-пилендиола, характеризуются ухудшенными свойствами по сравнению с другими полиуретанами из-за наличия боковых метильных групп. Однако преимуществом полиоксипропилендиолов является их низкая стоимость и доступность. Именно поэтому они 

[c.524]

    Проведенные многочисленные испытания каучуков показали, что эти материалы обладают обычно хорощей стойкостью к разрушающему воздействию морских точильщиков и микроорганизмов. Каучуки характеризуются средними потерями физических свойств при экспозиции в воде. Большинство каучуковых материалов либо вообще не разрушались за время испытаний, либо имели только слабые поверхностные повреждения. Основные исключения — силиконовый каучук и полиуретан. Силиконовый каучук был подвержен сильному общему поверхностному разрушению, вероятно, морскими животными, а также воздействию точильщиков. Полиуретаны на основе сложных эфиров не устойчивы в воде при продолжительной экспозиции, тогда как полиуретаны на основе простых эфиров стабильны. Для большинства каучуковых материалов наблюдалось существенное уменьшение относительного удлинения после продолжительной экспозиции в океане. 

[c.469]

    ИЗОЦИАНАТЫ — М-производные изо-циановой кислоты R—N=0=0, где Я может быть алифатическим, ароматическим, гетероциклическим или элементоорганическим радикалом. Наиболее важным методом синтеза И. является действие фосгена на первичные акины или их производные — хлоргидраты, карбаматы и мочевины. Высокая реакционная способность И. объясняется наличием системы кумулированных связей —N=0=0, аналогичной системе связей в кетенах. И. применяют для получения высокомолекулярных продуктов — полиуретанов и полимочевин (конденсация ди- и полиизоцианатов с полиокси- и полиаминосоединеииями), широко используемых современной техникой для придания тканям и коже водоотталкивающих свойств, для приготовления клеев, хорошо соединяющих резину, металл и ткани, и др. Многие И. весьма токсичны. [c.106]

    Покрытия на основе полиуретанов обладают очень высокой устойчивостью к истиранию, термо- и морозостойкостью, блеском, хорошими диэлектрическими свойствами. По стойкости к различным агрессивным воздействиям (газы, кислоты, щелочи, ароматические углеводороды) они превосходят большинство известных покрытий. [c.49]

    Полиуретаны на основе кристаллизующихся полиэфиров имеют наибольшее сопротивление разрыву. Высокая механическая прочность их связана со способностью кристаллизоваться и ориентироваться при деформировании. Поэтому естественно, что при сопоставимой плотности энергии когезии прочность кристаллических (или потенциально способных кристаллизоваться при деформировании) полимеров всегда существенно выше, чем аморфных эластомеров. Однако попытки найти связь между температурой плавления кристаллических полиуретанов и такими свойствами, как сопротивление разрыву и раздиру оказались неудачными (табл. 4). Вероятно, объяснение этому факту следует искать в том, что на повышение прочности оказывает влияние только лишь кристаллизация, которая развивается непосредственно в процессе деформирования эластомера. Наглядной иллюстрацией сказанного является сравнение свойств полиуретанов на основе полидиэтилен- и полиэтиленадипинатов последние кристаллизуются уже при растяжении на 50%. [c.535]

    По свойствам полиуретаны имеют много общего с полиамидами. Линейным полиуретанам, как и полиамидам, свойственна нысокая прочность, обусловленная большим количеством водородных связей, возникающих между карбонильными и иминнымп группами соседних макромолекул. По мере увеличения длины углеводородных цепей, разделяющих полярные группы в макромолекулах полиуретана, уменьшается его жесткость и прочность и снижается температура плавления кристаллитов. Температуря плавления полиуретанов (и полиамидов) с нечетным числом метиленовых групп между полярными звеньями ниже температур плавления ближайших полимергомологов. содержащих четное число метиленовых групп в углеводородных цепочках (рис. 119). [c.456]

    Процесс укрупнения капель воды на поверхности коагулирующей перегородки можно значительно улучшить, если в качестве наружного слоя применять эластичный полиуретан (поролон), обжатый перфорированным каркасом. Это объясняется тем, что поролон имеет высокоразвитую структуру с высокими гидрофобными свойствами, и капли воды после выхода из коагулирующей ступени накапливаются в порах поролона, где дополнительно укрупняются.н периодически выталкиваются потоком нефтепродукта. Преимуществом поролона является также то, что на этом материале не адсорбируются содержащиеся в нефтепродукте присадки и ПАВ, оказывающие отрицательное влияние на процесс укрупнения капель при использовании хлопчатобумажного чехла- Выбор материалов для водоотталкивающей перегородки ограничен требованиями, согласнр которым материал должен обладать гидрофобными свойствами и в то же время хорошо смачиваться нефтепрюдуктом. Для придания материалу указанных свойств его пропитывают каким-либо водоотталкивающим раствором. [c.100]

    Свойства полиуретанов отличаются от свойств соответствую-Hj,HX им полиамидов. Эти раз-/П1ЧИЯ обус.товлены присутствием [c.457]

    Поливинилацеталевая смола хорошо совмещается с диизоцианатами, эпоксидными, мочевино- и меламиноформальдегид-ными смолами. Новые рецептуры поливинилацеталевых лаков содержат эти смолы в качестве модифицирующих добавок с целью улучшения отдельных свойств эмалевой изоляции (например, стойкости к фреону, маслам). Эти смолы также вступают во взаимодействие с поливинилацеталевой смолой. Например, диизоцианат реагирует с гидроксилами поливинилацеталевой смолы, так же как и с гидроксилами неполных эфиров при образовании полиуретанов (стр. 41)  [c.170]

    Существенно влияет на свойства полиэфиров химический состав кислоты. Из двухосновных насыщенных кислот алифатического ряда (адистиновая, себациновая и др.) производят только пластификаторы и некоторые типы полиуретанов. Для получения прочных электроизоляционных покрытий, пленок, пропиток и заливок применяют двухосновные кислоты ароматического ряда фталевую и терефталевую-—и ненасыщенную двухосновную кислоту алифатического ряда— малеиновую  [c.216]

    Методами прецизионной адиабатической вакуумной и высокоточной динамической калориметрии, а также изотермической калориметрии сжигания изучены термодинамические свойства и термодинамические характеристики реакций синтеза ряда классов новейших полимеров карбо-силановых дендримеров нескольких генераций с концевыми аллильными группами, фуллеренсодержащих полимеров и линейных алифатических полиуретанов, образующихся при полимеризации соответствующих цик-лоуретанов с раскрытием цикла, и а, со-миграционной полимеризацией изоцианатоспиртов для области 5-350 К. Получены температурные зависимости теплоемкости, температуры и энтальпии физических превращений, термодинамические функции для некоторых из них — энтальпии, энтропии и функции Гиббса реакций синтеза, константы полимеризацион-но-деполимеризационного равновесия и равновесные концентрации мономеров. [c.134]

    Частота сетки влияет на все механические свойства полимеров. Так, обычно (во всяком случае у аморфных полимеров) с увеличением частоты сетки эластические свойства ухудшаются. Температура стеклования при этом повышается, и полимеры с предель1Ю частыми сетками (эбопнт, резины и др.) при комнатной температуре находятся в стеклообразном состоянии. Изменение прочности аморфных полимеров в зависимости от частоты сетки описывается кривой с максимумом рис. 106). Это показано на примере вулканизатов натурального каучука, ряда некристаллизующихся синтетических каучуков, наполненных резин, полиуретанов. Экстремаль ПЫЙ характер зависимости прочности ог частоты сетки связан с тем, что последней определяется характер протекания ориентационных и Кристаллизационных процессов при деформации полимера. [c.237]

    Этот специальный класс эластомеров в возрастающих количествах применяется в различных областях в производстве твердых материалов, литьевых смол и пористых или губчатых резиновых изделий. Универсальность эластомеров этого типа можно иллюстрировать разработкой материала ликра (фирма Дюпон ) — эластичной ткани, вырабатываемой па основе полиуретана [71]. Уретановые покрытия обладают рядом ценных свойств [54]. К полиуретанам в широком понимании этого термина можно отнести все полимеры, образующиеся при взаимодействии полиизоцианатов с соединениями, содержащими две или несколько гидроксильных групп в молекуле (чаще всего низкомолекулярпыми простыми или сложными полиэфирами). Получаемые таким путем полимеры образуют широкую гамму продуктов — от гибких, упругих каучуков до твердых, жестких пластмасс. Ненасыщенный полиэфир этого типа использовался [96] при сравнительном исследовании структурирования каучуков с применением диизоциапата или обычной системы сера — ускоритель вулканизации. [c.208]

    Один из твердых полиуретанов, выпускаемый под названием эстан (фирма Гудрич ), представляет собой полимерный сложный эфир уретана линейного строения, обладающий свойствами вулканизатов каучука, в частности сравнительно высокой стойкостью к растворителям [214]. Типичные свойства этого материала высокое сопротивление разрыву и раздиранию, стойкость к истиранию, растворителям, маслам и озону. Этот материал найдет широкое применение в покрытиях, в том числе проводов и кабелей, анти-обледенительных устройств самолетов и в производстве тканей с покрытиями. [c.208]

    Пленки — заменители натуральной кожи, содержащие комплексный наполнитель (катионит, отходы в виде крошки натуральной кожи и др.) на основе полиуретанов, можно применять в качестве изделий, обладающих гигиеническими свойствами, — большой газопрониидемостью, регулируемыми водо- и пароцроницаемостью. Такие пленки используют [c.84]


Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 3 выпуск 1 книга 2 (1959) — [ c.0 ]

Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 7 (1961) — [ c.285 ]

Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 8 (1966) — [ c.434 ]

Технология синтетических пластических масс (1954) — [ c.605 , c.609 ]

Технология пластических масс Издание 2 (1974) — [ c.285 ]

Полиамиды (1958) — [ c.55 , c.57 , c.59 , c.155 ]

Сырье и полупродуктов для лакокрасочных материалов (1978) — [ c.165 , c.166 ]

Сырье и полупродукты для лакокрасочных материалов (1978) — [ c.165 , c.166 ]

Гетероцепные полиэфиры (1958) — [ c.350 , c.358 , c.359 ]

Волокна из синтетических полимеров (1957) — [ c.155 ]

Химия и технология полимеров Том 1 (1965) — [ c.100 ]

Химия высокомолекулярных соединений (1950) — [ c.488 ]

Синтетические полимеры и пластические массы на их основе Издание 2 1966 (1966) — [ c.617 , c.623 , c.624 ]


Полиуретан: применение и свойства | Блог

Полиуретан — современный сложный полимер, который похож на резину или жесткий пластик, но устойчивый к агрессивным средам. Материал производят и используют в жидком, твердом состоянии. Универсальное и доступное сырье широко применяют в производстве. Особенности вещества и сферы его применения рассмотрим подробнее в статье.

Свойства полиуретана

Синтетический материал имеет сложную химическую структуру. Разные полимеры относятся к полиуретанам, но при этом отличаются между собой строением молекул и свойствами, однако их объединяет высокая эластичность. При растяжении изделия быстро возвращаются в первоначальное состояние и не деформируются.

Полиуретан производят и используют в разном виде. Материал может напоминать:

  • мягкую резину,
  • жесткий пластик,
  • вязкую жидкость,
  • застывшую пену.

Сырье хорошо переносит высокие и низкие температуры. Даже если использовать изделия из полиуретана при – 60°C или в +80°C, их вид и форма не изменятся.

Полимер обладает следующими физическими показателями:

  1. Твердый. Выдерживает большие механические нагрузки и при этом не деформируется.
  2. Износостойкий. Материал устойчив к обработкам абразивами и шлифовке.
  3. Эластичный. Изделия из полиуретана быстро восстанавливают первоначальную форму после растягивания.
  4. Легкий. Материал может заменить металл, когда нужна особая прочность и легкость конструкции.

Благодаря низкой тепло- и электропроводности полиуретан используют в строительстве.

Преимущества полиуретана

Из-за особой структуры материала на его поверхности не образуются плесень, грибок и микроорганизмы. При производстве полимера используют изоцианат, который придает составу прочность и стойкость. Таким защитным слоем покрывают самолеты и автоцистерны.

Метод литья позволяет выпускать из полиуретана детали любого размера и формы. Масла, растворители и другие технические жидкости не изменяют вид и структуру полимера.

От изделий из других материалов полиуретановые отличаются тем, что:

    • обладают небольшой массой,
    • долговечны,
    • меньше подвержены загрязнению.

Большим плюсом полимера является сравнительно невысокая цена.

К минусам полиуретана относят такие показатели, как: воздухонепроницаемость, усадка во время производства, склонность к скручиванию. Длительное хранение при минусовой температуре делает изделия из него хрупкими.

Применение полиуретана

Изделия и добавки из полиуретана применяют в тяжелой промышленности, строительстве, медицине, при производстве мебели, обуви, текстиля. Также:

      • Полиуретановый спрей используют для защиты бетонных, железных и деревянных поверхностей. Он входит в состав красок, лаков, герметиков и клеящих веществ. Из него изготавливают формы для заливки бетонных, гипсовых, восковых изделий.
      • Сырье используют в виде наполнителя для теплоизолирующих конструкций.
      • Листовой полиуретан применяют при производстве колес и роликов, в качестве защиты штампов для прессов.

Полимер универсален, его используют в промышленности и быту, часто заказывают предприятия. Полиуретан купить можно у поставщиков химического сырья в любых объемах.

Материал полиуретан в насосном оборудовании и других сферах

Полиуретаны (PU, ПУ) представляют большой класс полимеров, которые можно адаптировать к широкому спектру областей применения, особенно в строительной, автомобильной и электротехнической отрасли.

Полиуретан чаще используется в составе жидких покрытий и красок. Возможность обрабатывать этот материал различными способами позволяет делать из него и мягкий полиуретан, и жесткую изоляцию повышенной механической прочности.

Полиуретан был первоначально синтезирован как заменитель натурального каучука во время Второй мировой войны. Впоследствии универсальность нового полимера и его способность заменять дефицитные материалы привели к широкому распространению. В 2019 году мировой спрос на полиуретаны оценивался в 18,4 миллиона тонн, и, по прогнозам, к 2024 году он вырастет до 22,5 миллиона тонн.

Особенности и свойства полиуретана

Полиуретан обычно превосходит пластик, резину и сталь по своей способности противостоять истиранию, нагреванию, растворителям, маслам и кислотам. Свойства полиуретана останутся стабильными (с минимальным набуханием) в воде, масле и смазке. Полиэфирные соединения могут прослужить много лет при применении в подводных условиях.

Однако это не единственные преимущества материала polyurethane.

  • PU обладает высокой нагрузочной способностью как при растяжении, так и при сжатии. Изменяя форму под воздействием большой нагрузки, он возвращается в исходное состояние по ее завершении.
  • У полиуретанов очень хорошие показатели усталости при многократных деформациях.
  • Полиуретаны — идеальное решение в условиях низких температур даже в тех областях, где материалы подвергаются постоянному истиранию и ударам.
  • ПУ обладает высокой прочностью на разрыв и растяжение.
  • Полиуретан легко связывается с различными материалами в процессе производства: пластмассой, деревом, металлами.
  • Полиуретан очень устойчив к экстремальным температурам, а большинство химических веществ редко вызывают разрушение этого материала.
  • Большинство разновидностей ПУ на основе простых полиэфиров не способствуют росту грибков и плесени, поэтому хорошо подходят для применения в тропических средах.

Если говорить не о технической стороне, а о производственных преимуществах полиуретана, то и в этом у него немало положительных качеств. Этот материал используется как для изготовления единичных деталей, так и в массовом производстве. Диапазон размеров готовых изделий варьируется от пары граммов до 1000 килограммов.

На производство полиуретана, по сравнению с обычными термопластичными материалами, требуется меньше времени и финансов на соответствующее оборудование. На производство полиуретана, по сравнению с обычными термопластичными материалами, требуется меньше времени и финансов на соответствующее оборудование.

Плотность, г/см3

0,21–1,5

Водопоглощение, %

2,8–7,4

Твердость по Шору А

10–105

Макс. предел прочности на разрыв, МПа

0,138–63

Относительное удлинение при разрыве, %

15–1100

Температура плавления, °C

от 300

Рабочая температура, °C

-60… + 150

Применение полиуретана

В зависимости от добавок и способа обработки конечные продукты из полиуретана могут быть представлены в четырех различных формах. Это эластомеры, жидкие покрытия, вспененная и сетчатая формы.

Эластомеры можно растягивать, но в итоге они возвращаются к своей исходной форме. Они полезны в отраслях, где от материалов требуется повышенная прочность, гибкость, устойчивость к истиранию, амортизационные качества. Термопластичные полиуретановые эластомеры используются для производства автомобильных деталей, лыжных ботинок, колес для роликовых коньков, кабельной изоляции и других механических товаров. Сплетенные из эластомеров полиуретановые нити образуют спандекс, который отлично зарекомендовал себя при изготовлении носков, бюстгальтеров, компрессионных колготок, купальников и другой спортивной одежды.

Полиуретановые покрытия демонстрируют стойкость к растворителям и хорошую ударопрочность. Такие покрытия используются, когда нужна устойчивость материала к истиранию, гибкость, быстрое отверждение, отличная адгезия и химическая стойкость, например, на дорожках для боулинга и танцполов. Полиуретановые краски на водной основе используются для нанесения на самолеты, автомобили и различное промышленное оборудование.

Пенополиуретан обладает высокой ударопрочностью и используется для производства наполнителя в мягкой мебели. Также его применяют при изготовлении матрасов и подушек сидений в элитной мебели. Полугибкий пенополиуретан можно найти в приборных панелях и дверных накладках автомобилей. Ковровые покрытия, упаковка, губки, скребки также содержат ПУ.

Сетчатый пенополиуретан используется для производства изоляционных плит или облицовочного, ламинированного материала. Последний широко применяется в коммерческой кровельной промышленности.

Полиуретан в насосном оборудовании

Популярен материал polyurethane и в насосной отрасли. Он используется в винтовых насосах, работающих с абразивными жидкостями, его используют для изготовления статоров. В центробежных насосах он используется для изготовления крыльчаток. Срок службы деталей из полиуретана в насосах такого вида в 3–5 раз больше, чем у резиновых материалов. Также среди полиуретановых комплектующих встречаются поршни, манжеты, сливные насадки.

Широкое применение термопластичные эластомеры получили в производстве мембранных насосов. Например, компания Wilden, чей ассортимент представлен в нашем каталоге, выбирает полиуретан для диафрагм. Из этого материала получаются удивительно универсальные диафрагмы для широкого спектра жидкостей: шлама, сточных и морских вод. Полиуретан обеспечивает отличную гибкость, стойкость к истиранию и долговечность. Дополнительное преимущество — низкая стоимость. А насосы серии Stallion этой же компании дополнительно оснащены полиуретановой решеткой на входе, что увеличивает срок службы оборудования. Агрегаты Stallion идеально подходят для буровых работ в горнодобывающей промышленности.

Диафрагменные насосы Wilden используются и для перекачки керамического шликера, например, серии Т с технологией TurboFlo. И эластомеры в этом оборудовании сделаны в том числе и из полиуретана.

Подходят ли для условий Вашего производства насосы с комплектующими из полиуретана, вы можете узнать у специалистов нашей компании.

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!

Полиуретан: строение, свойства, получение, применение.

31 мая 2015       tutus      Главная страница » Новости      Просмотров:  

Полиуретаны синтетические гетероцепные полимеры. Полиуретаны могут сильно отличаться друг от друга строением цепи, химической природой и свойствами, но их объединяет наличие в основной цепи макромолекулы уретановых групп -NHCOO-.

Количество уретановых групп зависит от молекулярной массы конкретного полиуретана и соотношения исходных компонентов при его синтезе. В зависимости от природы последних в макромолекулах полиуретанов могут содержаться и другие функциональные группы: простые эфирные и сложноэфирные (полиэфируретаны), мочевинные (полиуретанмочевины), изоциануратные (полиуретанизоцианураты), амидные (полиамидоуретаны), двойные связи (полидиенуретаны), которые наряду с уретановой группой определяют комплекс свойств полимеров. При увеличении числа функциональных групп в молекулах одного или обоих компонентов до трех или более получаются разветвленные или сшитые полимеры.

Структуру и свойства полиуретанов можно менять в широких пределах путем подбора соответствующих исходных веществ. Они относятся к числу тех немногих полимеров, у которых можно направленно регулировать число поперечных связей, гибкость полимерных молекул и характер межмолекулярных взаимодействий. Это дает возможность получать из полиуретанов самые разнообразные материалы синтетические волокна, твердые и мягкие эластомеры, жесткие и эластичные пеноматериалы, различные термореактивные покрытия и пластические массы.

Обычное обозначение полиуретанов на Украинском рынке ПУ или PU. Но могут встречаться и другие обозначения: PUR (полиуретан), TPE-U или TPU или TPUR или TP Urethane (термопластичный полиуретан), RTPU (жесткий термопластичный полиуретан), ППУ — пенополиуретан.

Строение
Полиуретаны могут иметь различное строение молекулярной цепи, но во всех макромолекулах полиуретанов присутствует уретановая группа -NHCOO-. Конкретное же строение конкретного полиуретана зависит от строения, молекулярного веса и соотношения реагентов. Так, например, полиуретановые эластомеры обычно получают из диолов с длинной цепью (линейных простых или сложных полиэфиров с молекулярным весом от 1000 до 2000), диизоцианатов и низкомолекулярных гликолей или диаминов. В результате такой эластомер состоит из элементарного звена сложного или простого эфира, остатка ароматического диизоцианата, уретановой группы, остатка низкомолекулярного гликоля и аллофанатного узла разветвления. Он содержит как умеренно гибкие, длинные, линейные сегменты полиэфира, так и сравнительно жесткие сегменты, образуемые ароматическими и уретановыми группами, по которым может происходить дальнейшее сшивание полимера.

В общем случае структура полиуретанов определяется межмолекулярными взаимодействиями в материале: водородными, ионными связями; диполь-дипольными, ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями.
При образовании водородных связей донорами протонов служат атомы водорода уретановых групп. В случае полиуретанмочевин и полиамидоуретанов атомы водорода соответствующих функциональных групп.
Акцепторами протонов являются карбонилы перечисленных групп. Или карбонилы сложноэфирных групп в случае полиэфируретанов. Или простые эфирные связи в случае полиуретанов, полученных на основе полиоксиалкиленгликолей.
Уретановые, мочевинные и другие группы, имеющиеся в структуре полиуретанов, участвуют также в диполь-дипольных взаимодействиях. В результате проявления сил специфического межмолекулярного взаимодействия в структуре полиуретанов возникают ассоциаты (доменные образования) термодинамически не совместимые с массой основных цепей полимеров, но связанные с ними химически. Вследствие такой несовместимости происходит микрофазное расслоение (микросегрегация) на надмолекулярном уровне. При этом фаза, образованная ассоциатами, является своеобразным усиливающим «активным наполнителем» в полиуретанах. В частности, этим объясняется возможность получения на основе полиуретанов материалов, обладающих высокими конструкционными свойствами (прочностью, твердостью, сопротивлением раздиру), без введения активных наполнителей.
В случае полиуретанмочевин домены циклические образования. В так называемых сегментированных полиуретанах (блокполиуретанах), синтезированных из изоцианатных форполимеров, при получении которых соотношение изоцианатных и гидроксильных групп составляло больше двух, и эквимолярного количества низкомолекулярного диола в качестве агента удлинения цепи, доменные структуры образуются вследствие высокой концентрации блоков соседних уретановых групп. В иономерах, так называемых катионных полиуретанах, доменные структуры, образуются в виде четвертичных аммониевых соединений.

Все межмолекулярные взаимодействия играют также роль физических поперечных связей в полиуретанах. Усиливающие эффекты, обусловленные наличием доменных структур, проявляются только в совокупности:
1) с взаимодействиями неспецифического характера, например, с появлением кристалличности при использовании кристаллизующихся алифатических диизоцианатов и диолов для получения волокнообразующих полиуретанов и некоторых термоэластопластов;
2) с сильным когезионным взаимодействием ароматических диолов при использовании ароматических полиэфиров и диолов для получения термоэластопластов;
3) с наличием химических поперечных связей в литьевых полиуретанах, пенопластах, эластомерах, клеях и лакокрасочных покрытиях.

Сильные межмолекулярные взаимодействия определяют и специфику пространственной сетки полиуретанов: будучи образована только физическими поперечными связями в термоэластопластах, пластмассах, волокнах, она обеспечивает свойства квазисетчатых материалов: высокая прочность при комнатной температуре, твердость и прочее. Для получения высоких прочностных показателей у ненаполненных полиуретанов, способных функционировать при повышенных температурах, необходима смешанная пространственная сетка из физических и химических поперечных связей. Причем количество последних должно быть невелико. В противном случае химические связи будут препятствовать свободной конформации цепей полиуретанов и, соответственно, реализации сил межмолекулярных взаимодействий.
Наличие межмолекулярных взаимодействий определяет и особенности релаксационного поведения полиуретанов. С одной стороны, это существенное снижение механических показателей при многократных воздействиях нагрузок из-за частичного разрушения физических связей, в том числе под воздействием развивающихся температур. С другой равновесный характер лабильных физических связей, способность их вследствие этого к перераспределению и восстановлению после снятия нагрузки и релаксации. Этим объясняется регенерация свойств полиуретанов, что особенно проявляется в случае пенопластов.

Свойства
Свойства полиуретанов изменяются в очень широких пределах. Они зависят от природы и длины участков цепи между уретановыми группировками, от структуры материала линейная или сетчатая, молекулярной массы, степени кристалличности. Полиуретаны могут быть вязкими жидкостями или твёрдыми аморфными или кристаллическими веществами, жесткость которых простирается от упругости высокоэластичных мягких резин до твердости жёстких пластиков: твёрдость по Шору от 15 по шкале А до 60 по шкале D. Как выбрать казино для старта, если вы новичок? Первое правило – не регистрируйтесь на сомнительных площадках. Велики шансы, что банально наткнётесь на мошенников и останетесь без денег. Поэтому выбирайте тщательно, отдавая предпочтение крупным площадкам типа Pin up Казино. На таких сайтах вы гарантировано получите доступ к лучшему игорному софту, где алгоритмы рандомизации комбинаций работают на игрока. Регистрируйтесь, тестируйте, пишите отзывы, делитесь с друзьями. Pin-Up Casino – реально тема, и вы сами в этом убедитесь.
Наибольший практический интерес представляют полиуретановые эластомеры, которые характеризуются высокими значениями прочности и сопротивления раздиру, хорошими диэлектрическими свойствами, износостойкостью, устойчивостью к набуханию в различных маслах и растворителях, а также озоно- и радиационностойкостью. Они водостойки, проявляют высокую стойкость к микроорганизмам и плесени. По некоторым физико-механические параметрам полиуретаны превосходят не только все типы резин, каучуков, но и металлы.
Полиуретан придает изделиям ряд полезных свойств, недостижимых для обычных резин.
Во-первых, это повышенное значение твердости, что позволяет использовать полиуретан для изделий, работающих под особо сильными механическими нагрузками, например, для валов холодной прокатки или гибки стали.
Во-вторых, непревзойденная износостойкость и абразивная стойкость. Литьевые полиуретаны превосходят резины, пластики и металлы по своей абразивной стойкости в несколько раз.
В-третьих, при повышенной твердости полиуретан сохраняет высокую эластичность: предел деформации при разрыве обычно не менее 350%. Это обеспечивает очень высокое значение прочности: до 50 МПа.
В условиях постоянной динамической нагрузки верхним пределом температуры эксплуатации полиуретанов является 120 °С. Низкие температуры не оказывают особого влияния на свойства полиуретановых эластомеров вплоть до -70 °С.
Литьевая технология формования деталей из полиуретана позволяет получать изделия практически любой формы и размеров, недоступных для формирования резиновых изделий. Высокая стоимость резинотехнических изделий позволяет полиуретанам конкурировать с резиной и в ценовом плане.
Полиуретановые эластомеры имеют отличную стойкость к маслам и растворителям и подходят для работы со смазочными маслами, нефтью и ее производными, но эксплуатация изделий из полиуретанов показывает, что они очень быстро разрушаются при воздействии ацетонов, азотной кислоты, соединений содержащих большой процент хлора (соляная кислота, жидкий хлор), формальдегида, муравьиной и фосфорной кислоты, скипидара, толуола.
К недостаткам полиуретанов можно отнести и невысокую стойкость при повышенных температурах к действию щелочей, накопление остаточных деформаций под действием длительных нагрузок, резкую зависимость физико-механических свойств от перепадов температуры.

Получение
Полиуретаны можно синтезировать различными способами, однако в промышленности наибольшее распространено получило их производство при взаимодействии ди- или полиизоцианатов с соединениями содержащими две или более гидроксильные группы в молекуле. Например, с простыми и сложными полиэфирами с концевыми OH-группами.
Полиуретановые эластомеры обычно получают из диолов с длинной цепью типа линейных простых или сложных полиэфиров с молекулярным весом от 1000 до 2000, диизоцианатов и низкомолекулярных «удлинителей цепи», типа гликоля или диамина.
Хотя для получения полиуретанов используют различные методы, наиболее удобным является форполимерный. На первый стадии проводят реакцию диола с избытком диизоцианата. Получаемый продукт реакции называется форполимером. Он имеет невысокий молекулярный вес и представляет собой или жидкость или низкоплавкое твердое вещество. Поскольку он содержит концевые изоцианатные группы, то может вступать во все реакции, свойственные изоцианатам.
На второй стадии к форполимеру добавляют низкомолекулярный гликоль или диамин. Соотношение реагентов подбирают так, чтобы в смеси имелся небольшой избыток изоцианатных групп.
Последняя стадия процесса (отверждение) может начаться в то время, когда вторая еще не закончилась и может продолжаться в течение нескольких часов или даже суток в зависимости от выбранной системы и температуры. На этой стадии происходит взаимодействие концевых изиционатных групп с активными атомами водорода цепи, например, с водородом уретановых групп, в результате чего образуются аллофонатные узлы разветвления.
При таком способе получения полимеров количество поперечных связей можно регулировать путем изменения соотношения изоцианатных групп к общему количеству активных атомов водорода. Для того, чтобы получился сшитый полимер это соотношение должно быть больше единицы.
Приведенная схема получения сшитого полиуретанового эластомера применима, главным образом, в случае некатализируемых реакций. Под влиянием соответствующего катализатора некоторые из этих реакций могут быть ускорены.

Применениe
Полиуретаны перерабатываются практически всеми существующими технологическими методами: экструзией, прессованием, литьем, заливкой на стандартном оборудовании. На их основе получают все известные типы полимерных материалов и изделий: наполненные, армированные, вспененные, ламинированные, листовые, в виде плит, блоков, профилей, панелей, волокон, пленок. Изделия из полиуретанов могут быть как прозрачные, так и окрашенные в разнообразные цвета.
Наиболее широкое применение в промышленности получили литьевые полиуретановые эластомеры, из которых изготовляют как крупногабаритные изделия, так и изделия средних размеров:
массивные шины для внутризаводского транспорта, надежность которых в 6-7 раз больше, чем шин из углеводородных каучуков;
детали устройств для транспортирования абразивного шлама, флотационных установок, гидроциклонов и трубопроводов, применяемых в горнодобывающей промышленности;
приводные ремни в ткацких машинах;
конвейерные ленты;
разнообразные уплотнительные детали;
детали машин, валиков для текстильной и бумажной промышленности;
уплотнения гидравлических устройств и масляно-пневматических амортизаторов железнодорожного транспорта.
Литьевые полиуретаны применяют для изготовления деталей внутризаводского транспорта, различных валов, шестерен и других изделий для машиностроения, горнодобывающей, авиационной, автомобильной, нефтегазодобывающей, строительной, полиграфической и других отраслей промышленности. Особый интерес представляет применение литьевых полиуретанов в производстве вибростойких деталей и уплотнительных элементов.
В автомобилестроении полиуретановые термоэластопласты широко применяются для изготовления подшипников скольжения рулевого механизма, элементов для передней подвески, вкладышей рулевых тяг, самосмазывающихся уплотнений, топливостойких клапанов, маслостойких деталей.
В обувной промышленности из них изготавливают износостойкие подошвы, а также используют в качестве искусственной кожи.
Полиуретаны используют также в качестве связующих для изготовления древесностружечных плит, полимербетонов, пенопластов, имитирующих древесину, эффективных клеевых составов и покрытий в строительстве и машиностроении, а также клеев и протезов медицинского назначения. Благодаря своим ценным свойствам, применение полиуретана экономически выгодно в широком спектре отраслей промышленности, в том числе при производстве опорных элементов, уплотнительных колец, покрытий валов, колес и роликов
Уретановые эластомеры, как конструкционные материалы, не просто заменяют металлы, а иногда и превосходят их по эксплуатационным свойствам в силу уникального сочетания физико-механических характеристик. Однако, если посмотреть на денежное соотношение промышленного производства различных видов полиуретанов, то 90% объемов их реализации приходится на рынок пенополиуретанов.

    

Применение полиуретанов

Характерно, что сочетание  тройного сополимера и кремнийорганических  модификаторов разного строения в полиуретановых существенно улучшает относительную твердость пленок, прочность при разрыве с одновременной  эластификацией. Все модифицированные полиуретаны обладают максимальными  показателями прочности при ударе  и изгибе. При совместном введении винилового сополимера и кремнийорганических  модификаторов в полиэфируретаны  значительно снижается водородопоглащение (не превышает 3%) и улучшаются защитные свойства пленок.

Модифицированные уретановые эластомеры являются перспективными полимерами для получения на их основе армированных пленочных материалов, применяемых  практически во всех отраслях промышленности. Армированные пленочные материалы  на основе простых и сложных полиэфиров обладают высокими физико-механическими  показателями, хорошей адгезией полимерного  покрытия к основам различной  природы и строения.

 

    1.  Свойства полиуретана

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

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. Полиуретан, благодаря множеству исследований, сейчас успешно заменяет различные виды резины, каучука, пластика и металлов. Он обладает уникальными свойствами, такими, как эластичность, прочность и высокая износостойкость. Он является великолепным конструкционным материалом, и его применение безусловно экономически более выгодно, чем использование естественных материалов. Важнейшее свойство, которым обладает полиуретан — 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.

Износостойкость полиуретана  в 3 раза превышает износостойкость  обычной резины. Он превосходит почто  в 2.5 раза резину в прочности на растяжение (35 МПа полиуретана и 12.7 МПа у  резины). Он выдерживает при сжатии давление в 105 МПа, и может быть использован в диапазоне температур от 50 градусов ниже нуля до 80 градусов выше нуля.

Готовый термостатированный полиуретан может обладать как очень  большой твердостью, так и достаточной  мягкостью. Степень твердости у  полиуретана можно определять по шкале Шора. Она может находиться в диапазоне от 40 до 98 единиц. Чем  больше этот показатель, тем тверже материал. В случае с 40 единицами  мы имеем мягкий, как пластилин, полиуретан, а если его твердость приближается к 100, то он становится похож на железо, но износостойкость полиуретана  не изменяется в обоих случаях.

Полиуретаны не восприимчивы к действию таких агрессивных  сред, как бензин и окислители. Благодаря значительному увеличению долговечности и повышения качества изделий, полиуретан очень выгодно использовать. Изменяя состав компонентов, и применяя различные технологии, можно изготовить полиуретан, обладающий различными свойствами. Посмотрим на характеристики и особенности, которыми обладает полиуретан по данным таблицы 1:

Таблица 1.

Особенности полиуретана

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

 

Полиуретан обладает рядом преимуществ  по сравнению с другими теплоизоляционными материалами. Некоторые из них приведены ниже.

  • 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 обледеневает, 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 температуре 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.

Полиуретановые эластомеры

  • Твёрдость, по Шору — 55—95 Sh A
  • Модуль упругости 100% — 1,6—26 МПа
  • Модуль упругости 300% — 2,4—35 МПа
  • Прочность на растяжение — 13—52 МПа
  • Удлинение при разрыве — 250—600 %
  • Прочность на разрыв — 30—110 н/м
  • Эластичность по отскоку — 20—65 %
  • Истираемость — 20—130 мм3
  • Удельный вес — 1,1—1,25

Эластомеры — полиуретановые эластомеры представляют собой каучукоподобный материал. Высокая прочность, износостойкость, эластичность, абразивостойкость и ряд других качеств позволяют с большим эффектом использовать этот материал практически во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства взамен резины, традиционных пластмасс, а в ряде случаев, и металлов. Эластомеры обладают ценными качествами по сравнению со многими другими традиционными материалами.

Полиуретаны по сравнению с резинами характеризуются повышенной абразивной стойкостью и механической прочностью.

Эластомеры по сравнению с пластиками имеют меньшую хрупкость, повышенную абразивную стойкость, более высокий срок службы.

Полиуретаны по сравнению с металлами обеспечивают снижение массы изделия, снижение шума при работе, менее интенсивное изнашивание, не подвержены коррозии.

Преимущества эластомеров:

  • высокая эластичность в диапазоне твердости 55 — 97 единиц Шора по шкале  А;
  • высокая износостойкость;
  • хорошее воспроизведение формы после деформации;
  • высокая стойкость к динамическим нагрузкам;
  • высокие характеристики поглощения ударов и вибраций;
  • высокие масло-бензостойкость и атмосферостойкость;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Применение полиуретанов

 

Благодаря своей универсальности, полиуретан применяется практически  во всех сферах промышленности, для  изготовления самых разнообразных  уплотнений, защитных покрытий, лакокрасочных  изделий, клеев, герметиков, деталей  машин (валов, роликов, пружин и т. п.), изоляторов, имплантатов и прочих изделий.

Также применяется во вспененном виде, благодаря тому что ряд реакций  создания полиуретана сопровождается выделением газа.

Литые полиуретановые изделия широко применяются в горнодобывающей  промышленности, где к таким изделиям предъявляются повышенные требования по сопротивлению к абразивному  износу и повышенной температуре.

Так же полиуретановые эластомеры, получаемые литьем, применяют при создании приводных  ремней конвейерных лент, ткацких  станков, в уплотнительных деталях  машин и станков, валов приводов в бумажной и текстильной промышленности. Они нашли широкое применение в железнодорожном транспорте, где  из литых полиуретановых эластомеров  изготавливают детали уплотнений для  гидравлических устройств, масляных и  пневматических амортизаторов. В автомобилестроении полиуретановые соединения применяют  при изготовлении подшипников скольжения в рулевом механизме, а так  же в некоторых элементах передней подвески, вкладышах рулевой тяги, самосмазывающихся уплотнениях, топливостойких клапанах и различных маслостойких деталях. Для обувной промышленности разработан специальный обувной  полиуретан. Он представляет собой  гладкие и рифленые пластины, которые  применяются для изготовления подошв и каблуков. Полиуретановые изделия  могут быть как однородные по окраске, так и разноцветные.

На современном рынке сейчас можно встретить разнообразные  полиуретановые материалы, которые  не обладают всеми качествами настоящего полиуретана, так как такие изделия  производятся из дешевого сырья. Хороший полиуретан является достаточно дорогим материалом, и в отличие от таких полиуретановых композиций служит намного дольше, не теряя своих физических качеств. Цена в этом случае на настоящие полиуретановые детали оправдывается более высоким качеством.

 

2.1 Производство изделий из литьевых  полиуретанов 

Особенность полиуретанов — исключительно высокие физико- механические свойства, по некоторым параметрам превосходящие не только все типы резин, каучуков, но и металлы. Полиуретан придает изделиям такие полезные свойства, которые недостижимы для  обычных резин.

Во-первых, это повышенное значение твердости (до 95 ед. по Шору А.), что позволяет использовать полиуретан для изделий, работающих с особо  сильным механическим нагружением, например, для валов холодной прокатки или гибки стали.

Во-вторых, непревзойденная  износостойкость и абразивная стойкость. Литьевые полиуретаны превосходят  резины, пластики и металлы по своей  абразивной стойкости в несколько  раз.

В-третьих, при повышенной твердости полиуретан сохраняет  высокую эластичность, предел деформации при разрыве обычно не менее 350%. Это  обеспечивает очень высокое значение прочности — до 50 МПа.

В условиях постоянной динамической нагрузки верхним пределом высокой  температуры эксплуатации полиуретанов является 1200С. Низкие температуры не оказывают особого влияния на свойства полиуретановых эластомеров до -700С.

 

2.2 Футеровка валов

Под футеровкой принято понимать процесс  отделки поверхности изделия  специфическим защитным материалом, в качестве которого может выступать гомогенный или гетерогенный элемент, например полиуретан.

В качестве защитного слоя может также выступать резина, пластмасса, углепластик и любой другой защитный материал. Футеровка защищает готовые изделия от истирания и порчи поверхности даже при многократном использовании. Например, такие изделия как промышленные валы, которые используются в трубопрокатном производстве, полиграфии и любых других производственных циклах, нуждаются в надежной защите от истирания, которое пагубно влияет на качество выпускаемой продукции. Наибольшее значение в футеровке валов имеет такой универсальный и надежный материал, как полиуретан. Именно футеровка валов полиуретаном является самой выгодной при соотношении цена / степень защиты.

Полиуретан, как защитный материал, прочно связывается с поверхностью каждого валика и образует защитный слой от нескольких миллиметров до десятков сантиметров, в зависимости от необходимой степени защиты от нагрузки. Например, при использовании валов в качестве прокатной дорожки для небольшого производства (например, производство полнотелого кирпича), их футеровка выполняется при относительно небольшом слое в 5-10 миллиметров. В тоже время, при использовании их в трубопрокатном производстве или для полиграфии, где возникают большие силы трения, футеровку валов необходимо выполнять особо прочным слоем полиуретана толщиной в несколько сантиметров. Необходимо понимать, что во время каждого процесса футеровки, ее слой должен рассчитываться индивидуально для каждого изделия, будь то ведущий вал, манжеты, механизмы доменной печи или любые другие детали.

 

2.3 Форполимеры уретановые

Предназначены для изготовления изделий и различных деталей  машиностроения, работающих в интервале  температур от –60 до +50°С, в листоштамповочном  производстве для изготовления деталей  и плит, а также в качестве антикоррозионного  покрытия, устойчивого в условиях абразивного и гидроабразивного износа. Изделия из форполимеровуретановых характеризуются повышенной износостойкостью, высокой прочностью, маслобензостойкость, устойчивостью к среде кислорода, озона. Форполимеры перерабатываются в изделия методом литья. Форполимеры уретановые упаковывают во фляги, барабаны, стальные бочки или герметично закрывающиеся емкости. Гарантийный срок хранения — 6 месяцев со дня изготовления.

приложений и преимуществ

Полиуретаны являются одним из самых универсальных пластиковых материалов. Природа химии позволяет адаптировать полиуретаны для решения сложных задач, формировать необычные формы и улучшать промышленные и потребительские товары, добавляя комфорт, тепло и удобство в нашу жизнь.

Полиуретаны получают реакцией полиола (спирт с более чем двумя реакционноспособными гидроксильными группами на молекулу) с диизоцианатом или полимерным изоцианатом в присутствии подходящих катализаторов и добавок.Поскольку для производства полиуретана можно использовать различные диизоцианаты и широкий спектр полиолов, можно производить широкий спектр материалов для удовлетворения потребностей конкретных применений.

Куда бы вы ни посмотрели, вы, скорее всего, найдете полиуретаны. Полиуретаны можно найти в матрацах, диванах, изоляции, жидких покрытиях и красках, жестких эластомерах, таких как роликовые коньки, игрушки из мягкого гибкого пенопласта, некоторых эластичных волокнах и во многих других местах и ​​применениях.

Все начинается с химического состава двух основных материалов, используемых для производства полиуретановых продуктов — метилендифенилдиизоцианата (МДИ) и толуолдиизоцианата (ТДИ). Основной реакцией МДИ и ТДИ в окружающей среде является образование твердых инертных полимочевин в результате реакции с водой.

МДИ

5 Миллионы метрических тонн метилендифенилдиизоцианата (МДИ) ежегодно производятся и используются во всем мире для производства полиуретанов.

Этот материал хорошо контролируется, и лишь небольшие количества — от миллиграммов до нескольких граммов на тонну используемого ДИ — выбрасываются в окружающую среду. Основной реакцией MDI в окружающей среде является образование твердых инертных полимочевин в результате реакции с водой. При использовании MDI реагирует с полиолами с образованием множества различных полиуретановых продуктов. Показано, что полиуретаны стабильны в окружающей среде и при утилизации и не оказывают неблагоприятного воздействия на процессы обращения с бытовыми отходами, захоронения или сжигания.

ТДИ

2 Миллионы метрических тонн толуолдиизоцианата (ТДИ) ежегодно производятся и используются во всем мире для производства полиуретанов.

Этот материал хорошо контролируется, и лишь небольшие количества — несколько граммов на тонну используемого ТДИ — выбрасываются в окружающую среду.Основной реакцией ТДИ в окружающей среде является образование твердых инертных полимочевин в результате реакции с водой. При использовании TDI реагирует с полиолами с образованием множества различных полиуретановых продуктов. Показано, что полиуретаны стабильны в окружающей среде и при утилизации и не оказывают неблагоприятного воздействия на процессы обращения с бытовыми отходами, захоронения или сжигания.

Другим важным фактором защиты окружающей среды является обращение с этими материалами. Компании-члены CPI проявляют большую осторожность при обработке материалов — как на собственных площадках, так и при работе с клиентами.Это помогает предотвратить нежелательные выбросы и является частью обязательств компаний-членов ACC по практике Responsible Care ® .

Свойства, использование и подготовка полиуретана

Май 26 • Примечания • 7130 просмотров • 2 комментария по свойствам, использованию и получению полиуретана

ПОЛИУРЕТАН

ОПРЕДЕЛЕНИЕ-:

Полиуретан (PUR и PU) представляет собой полимер, состоящий из цепочки органических звеньев, соединенных карбаматными звеньями . В то время как большинство полиуретанов являются термореактивными полимерами, которые не плавятся при нагревании.

ПОЛИУРЕТАН примечания

Полиуретановые полимеры образуются в результате взаимодействия изоцинатов и полиолов.

Изделия из полиуретана часто называют просто «уретанами».

СВОЙСТВА

  1. Хорошая стойкость к истиранию
  2. Хорошая ударопрочность
  3. Хорошая прочность
  4. Низкая вязкость
  5. Высокое удлинение
  6. Хорошая гибкость
  7. Хорошая прочность на разрыв
  8. Низкая усадка
  9. Гидролитически стабилен
  10. Эластичный

 

  • Термические свойства полиуретанов в основном зависят от молекулярной массы между поперечными связями, степени сегментов в жесткой последовательности.
  • Механические свойства, такие как разрыв при удлинении, прочность на разрыв, прочность на растяжение, в значительной степени зависят от присутствия ароматических групп, длинной алкильной цепи, разветвления и сшивки, а также от степени сил вторичной связи.
  • Химические свойства полиуретана во многом зависят от типов изоцианатов и полиолов, используемых для его изготовления.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛИУРЕТАНОВ

Полиуретаны используются в

  • Производство гибких, высокоэластичных сидений из пеноматериала
  • Жесткие изоляционные панели из пенопласта
  • Уплотнения и прокладки из микропористой пены
  • Прочные эластомерные колеса и шины (например, колеса для американских горок)
  • Втулки автомобильной подвески
  • Электрические герметики
  • Высокоэффективные клеи
  • Поверхностное покрытие и поверхностные герметики
  • Синтетические волокна
  • Подложка для ковра
  • Детали из твердого пластика (например,г, для электронного инструмента)
  • Шланги и колеса для скейтборда

ПОДГОТОВКА ПОЛИУРЕТАНОВ

  • ПОДГОТОВКА ПОЛИУРЕТАНА ЭЛЕКТРОСПИНИНГОМ

Полиуретановые нановолокна получали методом электропрядения. Параметры процесса, включая приложенное напряжение, скорость подачи и концентрацию раствора, были тщательно исследованы. Результат показал, что полученные нановолокна, электропряденная пена, раствор N-диметилформамида имели ультратонкие диаметры в диапазоне примерно от 700 до 50 нм.Концентрация раствора играла основную роль во влиянии на превращение полимерного раствора в ультратонкие волокна, и диаметры увеличивались с ростом концентрации раствора.

 

  • ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПЕНОПОПОЛИТЕННЫХ КОМПОЗИТОВ С ЩЕЛОЧНЫМ ЛИГНИНОМ/ВОЗОБНОВЛЯЕМЫМ ППУ

Полиэфирполиол, РПУФ, катализатор, пенообразователи, стабилизаторы пены и щелочной лигнин (соотношение щелочного лигнина фиксировано 0,5% от общей массы) смешивали по некоторым сведениям, затем раствор смешивали с дифенилметандиизоцианатом (МДИ) и быстро заливали в форму.Пенополиуретановые композиты можно изготавливать после отверждения раствора.

  • Полиуретановые пены из толуолдиизоцианата и смесей касторового масла и полиола

Полиол/касторовое масло, небольшое количество воды, силиконовое масло, октоат двухвалентного олова, диметиламиноэтенол смешивали вместе. Затем к смеси добавляли толуолдизоцинат. Смесь перемешивали электрической мешалкой для обеспечения хорошего диспергирования реагентов и получения пены с желаемой ячеистой структурой.перемешивание продолжали до тех пор, пока не начиналось пенообразование, когда смесь заливали в форму. Полученные образцы пенопласта выдерживали в течение 24 часов, прежде чем они были испытаны для обеспечения полного отверждения.

 

ВОПРОС И ОТВЕТ

  1. Что такое полиуретан??

ОТВЕТ

Полиуретан представляет собой полимер, состоящий из цепочки органических единиц, соединенных карбаматными звеньями. В то время как большинство полиуретанов являются термореактивными полимерами, которые не плавятся при нагревании.

2.Как производится полиуретан??

ОТВЕТ

Полиуретановые полимеры образуются в результате реакции изоцианатов и полиолов. И изоцианаты, и полиолы, используемые для производства полиуретанов, содержат в среднем две или более функциональных группы на молекулу.

3. Какое сырье используется для производства полиуретана??

ОТВЕТ

Для производства полиуретанов используются различные виды сырья. К ним относятся форполимеры, стабилизаторы, защищающие целостность полимера, и красители.

4. Какая польза от полиуретана??

ОТВЕТ

  • Производство гибких сидений из высокоэластичного пенопласта
  • Жесткие изоляционные панели из пенопласта
  • Уплотнения и прокладки из микропористой пены
  • Прочные эластомерные колеса и шины (например, колеса для американских горок)
  • Втулки автомобильной подвески
  • Электрические герметики
  • Высокоэффективный клей
  • Поверхностное покрытие и поверхностные герметики
  • Синтетические волокна
  • Подложка для ковра
  • Детали из твердого пластика (например,грамм. для электронного инструмента)
  • Шланги и колеса для скейтборда

СвойстваИспользование и подготовка полиуретана

Об авторе: Top Coaching Institute

Я увлеченный писатель. Я работал во многих образовательных фирмах в прошлом. Я занимался журналистикой в ​​​​печатных СМИ. Я также сделал MBA от MICA. Я весело Любящий человек и верю в распространение знаний среди людей. Я принадлежу Амритсару, Пенджаб

«Введение в производственные системы в AI ART (теория адаптивного резонанса)»

%PDF-1.4 % 1 0 объект > эндообъект 8 0 объект /Заголовок /Тема /Автор /Режиссер /Ключевые слова /CreationDate (D:20220401134014-00’00’) /ModDate (D:20200210144054+01’00’) >> эндообъект 2 0 объект > эндообъект 3 0 объект > эндообъект 4 0 объект > эндообъект 5 0 объект > эндообъект 6 0 объект > поток application/pdf2020-02-10T14:40:50+01:002020-02-10T14:40:54+01:002020-02-10T14:40:54+01:00uuid:3c7e6f8f-2636-40c0-ac94-6c072eb5d062uuid: a11779ff-42dc-4883-9c7a-063d1ccaf67adefault1

  • конвертированuuid:68586ef3-6948-4289-ae3c-c69c1fd3dfafконвертирован в PDF/A-2bPreflight2020-02-10T14:40:54+01:00
  • 2B
  • http://нс.adobe.com/xap/1.0/mm/xmpMMXMP Media Management Schema
  • внутренний идентификатор на основе UUID для конкретного воплощения документаInstanceIDURI
  • internalОбщий идентификатор для всех версий и представлений документа. OriginalDocumentIDURI
  • http://www.aiim.org/pdfa/ns/id/pdfaidPDF/A ID Schema
  • internalPart of PDF/A standardpartInteger
  • внутреннее изменение стандарта PDF/AamdText
  • внутренний уровень соответствия стандарту PDF/A, текст
  • конечный поток эндообъект 7 0 объект > эндообъект 9 0 объект > эндообъект 10 0 объект > эндообъект 11 0 объект > эндообъект 12 0 объект > эндообъект 13 0 объект > эндообъект 14 0 объект > эндообъект 15 0 объект > эндообъект 16 0 объект > эндообъект 17 0 объект > эндообъект 18 0 объект > эндообъект 19 0 объект > эндообъект 20 0 объект > эндообъект 21 0 объект > эндообъект 22 0 объект > эндообъект 23 0 объект > эндообъект 24 0 объект > эндообъект 25 0 объект > /ProcSet [/PDF /Text /ImageC /ImageB /ImageI] >> эндообъект 26 0 объект > поток xڝXɎ6+-M>fdnAӾ|YҨ@h» G?8azk)^b9BIspC />ιR؈7, ק[email protected]` 7cHc|8`;̍-(8Aj>:YDPZ B+?`3LU0nPEP’~p4+Z]x֢

    Модуль- и поверхностная энергия- полиуретановый акрилат, отверждаемый ультрафиолетовым излучением: свойства и применение

    Отверждаемый ультрафиолетовым излучением акрилат полиуретана с регулируемым модулем и поверхностной энергией: свойства и применение

    С момента появления в 2004 году материалов из полиуретанакрилата (ПУА), отверждаемых ультрафиолетом (УФ), наша группа широко использовала этот материал в различных областях, начиная от создания наноструктуры, биомиметики, микрофлюидики и заканчивая тканевой инженерией.В этом обзоре мы стремимся предоставить краткий обзор свойств и применений PUA, уделяя особое внимание способности настройки модуля (20–320 МПа) и поверхностной энергии (20–60 мДж · м −2 ). Эти уникальные свойства позволяют нам использовать материал в различных приложениях для создания рисунка в качестве формы и пленки с рисунком соответственно. Кроме того, можно воспользоваться некоторыми другими функциями PUA, такими как самовоспроизведение, частичное отверждение, гибкость, биосовместимость и прозрачность.Эти вопросы также кратко описаны вместе с их приложениями.

    У вас есть доступ к этой статье

    Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте еще раз? По данным U.S.С. Министерство энергетики. Природа химии позволяет адаптировать полиуретаны для решения сложных задач, формовать их в необычные формы и улучшать промышленные и потребительские товары.

    Полиуретаны получают реакцией полиола (спирт с более чем двумя реакционноспособными гидроксильными группами на молекулу) с диизоцианатом или полимерным изоцианатом в присутствии подходящих катализаторов и добавок. Поскольку для производства полиуретана можно использовать различные диизоцианаты и широкий спектр полиолов, можно производить широкий спектр материалов для удовлетворения потребностей конкретных применений.

  • Гибкий пенополиуретан
    Гибкий пенополиуретан используется в качестве амортизирующего материала для различных потребительских и коммерческих товаров, включая постельные принадлежности, мебель, автомобильные салоны, подложку для ковров и упаковку. Гибкая пена может быть создана практически любой формы и жесткости. Он легкий, прочный, поддерживающий и удобный.

    Гибкий пенополиуретан составляет около 30 процентов всего рынка полиуретана в Северной Америке и используется в основном для изготовления постельных принадлежностей, мебели и в автомобильной промышленности.

  • Жесткий пенополиуретан
    Жесткий пенополиуретан и полиизоцианурат (полиизо) представляют собой один из самых популярных, энергоэффективных и универсальных изоляционных материалов в мире. Эти пены могут значительно снизить затраты на электроэнергию, делая коммерческую и жилую недвижимость более эффективной и комфортной.

    По данным Министерства энергетики США, на отопление и охлаждение приходится около 56 процентов энергопотребления в типичном доме в США, что делает его самым большим расходом энергии для большинства домов.Чтобы поддерживать постоянную температуру и снизить уровень шума в домах и коммерческих объектах, строители обращаются к жесткому пенополиуретану и полиизоцианурату. Эти пеноматериалы являются эффективными изоляционными материалами, которые можно использовать для изоляции крыш и стен, утепления окон, дверей и герметиков, препятствующих проникновению воздуха.

  • Покрытия, клеи, герметики и эластомеры (CASE)
    Использование полиуретанов на рынке покрытий, клеев, герметиков и эластомеров (CASE) предлагает широкий и растущий спектр применений и преимуществ.Полиуретановые покрытия улучшают внешний вид изделия и продлевают срок его службы. Полиуретановые клеи обеспечивают прочное сцепление, тогда как полиуретановые герметики обеспечивают более плотную герметизацию. Полиуретановым эластомерам можно придать практически любую форму, они легче металла, обеспечивают превосходную устойчивость к нагрузкам и могут быть устойчивы ко многим факторам окружающей среды.
  • Термопластичный полиуретан (ТПУ)
    Термопластичный полиуретан (ТПУ) предлагает множество комбинаций физических свойств и способов обработки.Он очень эластичный, гибкий и устойчивый к истиранию, ударам и атмосферным воздействиям. ТПУ могут быть окрашены или изготовлены самыми разными способами, и их использование может увеличить общую долговечность продукта.

    TPU — это полностью термопластичный эластомер. Как и все термопластичные эластомеры, ТПУ эластичен и перерабатывается в расплаве. Кроме того, он может перерабатываться на оборудовании для экструзии, литья под давлением, выдувного и компрессионного формования. Он может быть изготовлен методом вакуумной формовки или с покрытием из раствора и хорошо подходит для широкого спектра методов изготовления.ТПУ может обеспечить значительное количество комбинаций физических свойств, что делает его чрезвычайно гибким материалом, пригодным для десятков применений, таких как строительство, автомобилестроение и обувь.

  • Реакционное литье под давлением (RIM)
    Автомобильные бамперы, панели электрических корпусов и корпусы компьютерного и телекоммуникационного оборудования — это некоторые детали, изготавливаемые из полиуретанов методом реакционного литья под давлением (RIM). Добавляя гибкости конструкции, полиуретановый процесс RIM позволяет производить детали, которые обычно невозможно получить при использовании типичных процессов литья под давлением, таких как толстостенные и тонкостенные детали, герметизированные внутренние части и вспененные сердцевины.Помимо высокой прочности и малого веса, полиуретановые детали RIM обладают термостойкостью, теплоизоляцией, размерной стабильностью и высоким уровнем динамических свойств. Автомобили, строительство, бытовая техника, мебель и товары для отдыха и спорта — вот лишь некоторые из рынков и приложений, использующих технологию RIM.
  • Связующие
    Полиуретановые связующие используются для склеивания различных типов частиц и волокон друг с другом. Их основные области применения — производство деревянных панелей, резиновых или эластомерных напольных покрытий, а также литье в песчаные формы для литейной промышленности.Наибольший объем применения полиуретановых связующих приходится на производство ориентированно-стружечных плит (OSB). Эти деревянные панели используются в конструкционной обшивке и напольном покрытии, изготовленном жилье, балках и балках, а также в магазинных панелях. Подложка для ковров Rebond использует полиуретановые связующие для склеивания кусков пенопласта, которые часто представляют собой гибкий пенополиуретан, вместе при его производстве.
  • Полиуретановые дисперсии на водной основе (PUD)
    Полиуретановые дисперсии на водной основе (PUD) представляют собой покрытия и клеи, в которых вода используется в качестве основного растворителя.С усилением федерального регулирования количества летучих органических соединений (ЛОС) и опасных загрязнителей воздуха (ОЗВ), которые могут выбрасываться в атмосферу, ПУД все чаще используются в промышленных и коммерческих целях.
  • Одежда
    Когда ученые обнаружили, что полиуретаны могут быть превращены в тонкие нити, они были объединены с нейлоном, чтобы сделать более легкие, эластичные предметы одежды. За прошедшие годы полиуретаны были улучшены и превращены в волокна спандекса, полиуретановые покрытия и термопластичные эластомеры.

    Благодаря сегодняшним достижениям в области полиуретановых технологий производители могут производить широкий ассортимент полиуретановой одежды из искусственных шкур и кож, используемых для производства одежды, спортивной одежды и различных аксессуаров.

  • Бытовая техника
    Полиуретаны являются важным компонентом основных бытовых приборов, которые потребители используют каждый день. Наиболее распространенное применение полиуретанов в крупных бытовых приборах — жесткие пенопласты для систем теплоизоляции холодильников и морозильников. Жесткий полиуретановый пенопласт является важным и экономичным материалом, который можно использовать для обеспечения требуемых показателей энергопотребления в потребительских холодильниках и морозильных камерах.Хорошие теплоизоляционные свойства жестких пенополиуретанов являются результатом сочетания тонкой структуры пенопласта с закрытыми порами и ячеистых газов, препятствующих теплопередаче.
  • Автомобильная промышленность
    Полиуретаны используются во всех автомобилях. В дополнение к пене, которая делает автомобильные сиденья удобными, бамперы, внутренние потолочные секции, кузов автомобиля, спойлеры, двери и окна — все используют полиуретаны. Полиуретан также позволяет производителям обеспечить водителям и пассажирам значительно больший «пробег» автомобиля за счет снижения веса и повышения топливной экономичности, комфорта, коррозионной стойкости, изоляции и звукопоглощения.
  • Строительство и строительство
    В современных домах требуются прочные, но легкие материалы с высокими эксплуатационными характеристиками; хорошо работают, но легко устанавливаются; и долговечны, но и универсальны. Полиуретан помогает сохранять природные ресурсы и помогает сохранить окружающую среду за счет снижения энергопотребления. Благодаря отличному соотношению прочности к весу, изоляционным свойствам, долговечности и универсальности полиуретан часто используется в строительстве. Благодаря доступности этих универсальных материалов и комфорту, который они обеспечивают домовладельцам, полиуретановые компоненты повсеместно используются в домах.Полиуретан

    используется по всему дому. В полах гибкая прокладка из пеноматериала смягчает ваш ковер. На крыше отражающие пластиковые покрытия поверх пенополиуретана могут отражать солнечный свет и тепло, помогая дому оставаться прохладным и снижая потребление энергии. Полиуретановые строительные материалы добавляют гибкости при проектировании новых домов и проектов реконструкции. Панели с пенопластом предлагают широкий выбор цветов и профилей для стен и крыш, а входные и гаражные двери с пенопластом доступны в различных вариантах отделки и стилей.

  • Композитная древесина
    Полиуретаны играют важную роль в современных материалах, таких как композитная древесина. Связующие на основе полиуретана используются в композитных изделиях из древесины для постоянного склеивания органических материалов в ориентированно-стружечные плиты, древесноволокнистые плиты средней плотности, длинномерные пиломатериалы, клееные пиломатериалы и даже соломенные и древесно-стружечные плиты.
  • Электроника
    Невспененные полиуретаны, часто называемые «герметизирующими компаундами», часто используются в электротехнической и электронной промышленности для герметизации, герметизации и изоляции хрупких, чувствительных к давлению компонентов микроэлектроники, подводных кабелей и печатных плат.Полиуретановые герметики

    специально разработаны разработчиками для удовлетворения разнообразных физических, тепловых и электрических свойств. Они могут защитить электронику, обеспечивая отличные диэлектрические и адгезионные свойства, а также исключительную стойкость к растворителям, воде и экстремальным температурам.

  • Напольное покрытие
    Полиуретаны в качестве подложки из вспененного материала или в качестве верхнего покрытия могут сделать полы, по которым мы ходим каждый день, более прочными, простыми в уходе и более эстетичными.Использование гибкого пенополиуретана в качестве подложки для ковров в жилых или коммерческих помещениях может значительно увеличить срок службы ковра, защитить его внешний вид, обеспечить дополнительный комфорт и поддержку, а также снизить окружающий шум.

    Полиуретаны также используются для покрытия полов, от дерева и паркета до цемента. Это защитное покрытие устойчиво к истиранию и растворителям, его легко чистить и обслуживать. С полиуретановой отделкой новый деревянный, паркетный или цементный пол изнашивается лучше и дольше, а старый пол можно обновить, чтобы он снова выглядел как новый.

  • Мебель
    Полиуретан, в основном в форме эластичной пены, является одним из самых популярных материалов, используемых в домашней мебели, такой как мебель, постельные принадлежности и подложка для ковров. В качестве амортизирующего материала для мягкой мебели гибкий пенополиуретан делает мебель более прочной, удобной и надежной.
  • Морской пехотинец
    Каждый год миллионы американцев любят кататься на лодках. Частично популярность лодок объясняется совершенствованием технологий лодок, в которые полиуретановые материалы вносят важный вклад.

    Полиуретановые эпоксидные смолы защищают корпуса лодок от воды, погодных условий, коррозии и элементов, увеличивающих сопротивление, влияющих на гидродинамику и снижающих долговечность. Сегодня яхтсмены могут чувствовать себя на воде с домашним комфортом, отчасти благодаря гибкому пенополиуретану. Кроме того, жесткий пенополиуретан изолирует лодки от шума и экстремальных температур, обеспечивает устойчивость к истиранию и разрыву, а также увеличивает несущую способность при минимальном весе. Термопластичный полиуретан также отлично подходит для использования в морской промышленности.Это эластичное, прочное и легко поддающееся обработке вещество, хорошо подходящее для покрытия проводов и кабелей, труб двигателей, приводных ремней, гидравлических шлангов и уплотнений и даже литья судов.

  • Медицина
    Полиуретаны обычно используются в ряде медицинских применений, включая катетеры и трубки общего назначения, больничные постельные принадлежности, хирургические простыни, перевязочные материалы для ран и различные литые под давлением устройства. Чаще всего они используются в краткосрочных имплантатах. Использование полиуретана в медицинских целях может быть более рентабельным и обеспечивать большую долговечность и прочность.
  • Упаковка
    Полиуретановая упаковочная пена (PPF) может обеспечить более экономичную облегающую амортизацию, которая уникальным образом и надежно защищает предметы, которые должны оставаться на месте во время транспортировки. PPF широко используется для безопасной защиты и транспортировки многих предметов, таких как электронное и медицинское диагностическое оборудование, хрупкая стеклянная посуда и крупные промышленные детали. Являясь универсальным решением многих задач по упаковке на месте, PPF может сэкономить время и повысить рентабельность, предоставив индивидуально подобранный контейнер с каждой отправкой.
  • Полиуретановая дисперсионная композиция и связанное с ней свойство

    Разнообразие полимеров полиуретановой дисперсии (ПУД) – полиуретановых полимеров, диспергированных в воде, – поражает своим масштабом. За последние 40 с лишним лет количество предложений на рынке резко увеличилось, поскольку производители находили все больше и больше вариантов сырья для создания продуктов, обладающих широким спектром эксплуатационных характеристик. В результате количество продуктов на рынке увеличилось.Цель этого документа состоит в том, чтобы проиллюстрировать некоторые из основных вариантов композиции и связанные с ними свойства. Он ни в коем случае не претендует на то, чтобы быть исчерпывающим, а указывает на диапазон возможностей производительности для составителя рецептуры/аппликатора.

    Основы химии
    Полиуретановые полимеры как класс материалов определяются как продукт реакции полиола и изоцианата. Простое уравнение показано ниже.

    В приведенном выше примере R представляет собой тип полиола, а R’ представляет собой тип изоцианата.Основные категории полиолов и изоцианатов обсуждаются ниже.

    Полиолы
    Полиолы представляют собой промежуточные продукты с гидроксильными функциональными группами (-ОН), которые доступны с различными структурами и молекулярными массами (или длинами). Наиболее часто используемыми типами коммерчески доступных полиуретановых дисперсий являются сложные полиэфиры, простые полиэфиры и поликарбонаты. Характеристики, обычно связанные с полиуретановыми пленками на их основе, описаны ниже.

    • Полиэфиры – Хорошая химическая стойкость, а также устойчивость к УФ-излучению и окислению.Предпочтительный полиол для таких применений, как напольные покрытия (дерево и бетон), отделка деревянной мебели и лаки для чистки кистью, а также другие конечные применения, где требуется стойкость к царапанию и истиранию. В зависимости от молекулярной массы (длины) они могут быть разработаны с различными гибкими возможностями, подходящими для применения на жестких и очень гибких субстратах. Алифатические ПУД на основе полиэстера представляют собой комбинацию выбора на рынке промышленных и архитектурных покрытий, а также для некоторых автомобильных применений.
    • Полиэфиры – Лучшее сопротивление гидролизу, чем у полиэфиров, и более низкая стоимость по сравнению с полиэфирами или поликарбонатами. Как правило, они производят мягкие, гибкие полиуретановые пленки, которые отлично подходят для текстильных и кожаных базовых покрытий. Их недостатки (пожелтение, размягчение) становятся очевидными при воздействии на пленки тепла и УФ-излучения. Следовательно, ПУД на основе простых полиэфиров, как правило, лучше всего подходят для внутренних работ.
    • Поликарбонаты . Исторически PUD на основе поликарбоната считались Cadillac на рынке PUD.Их стоимость, как правило, была на высоком уровне в диапазоне полиолов, но в последние годы они стали конкурентоспособными с высококачественными полиэфирами. Преимущества, проявляемые пленками PUD, включают превосходную устойчивость к УФ-излучению и гидролизу, а также хорошую химическую стойкость. Они часто находят применение в автомобильных салонах (на кожаных и пластиковых подложках) и в наружных покрытиях, где критична долговечность. Они обеспечивают стойкость к УФ-излучению и окислению лучших полиэфирполиолов и стойкость к гидролизу полиэфирполиолов.

    Можно использовать различные типы полиолов в комбинации для достижения свойств с характеристиками каждого из них. Например, смеси полиэфир/полиэфир могут обеспечить баланс производительности и экономичности для применений, где важна стоимость.
    Выбор полиолов также может влиять на количество сорастворителя (обычно это летучее органическое соединение или летучие органические соединения), необходимого для коалесцирования пленки ПУД. Более мягкие полиэфирные и полиэфирные полиолы позволяют формировать пленку при комнатной температуре без добавления сорастворителя, в то время как для более твердых полиолов потребуется помощь сорастворителя или нагревание (или и то, и другое) для достижения оптимальных свойств пленки.

    Изоцианаты
    Изоцианаты (промежуточные соединения с функциональными группами -NCO) делятся на два основных класса: алифатические и ароматические. Это связано с наличием ненасыщенности или двойных связей в основной структуре — у алифатических типов ненасыщенность отсутствует. Обычно используемыми алифатическими типами являются изофорондиизоцианат (IPDI) и 4,4’-диизоцианатодициклогекслметан (h22MDI), часто называемый гидрогенизированным MDI. К ароматическим типам относятся толуолдиизоцианат (ТДИ) и, в гораздо меньшей степени, метилендифенилдиизоцианат (МДИ).

    • Алифатические – h22MDI и IPDI являются предпочтительными изоцианатами для ПУД, используемых в большинстве промышленных и архитектурных покрытий, благодаря устойчивости к ультрафиолетовому излучению или не желтеющей природе их структуры. Следовательно, при взаимодействии алифатического изоцианата с полиэфирным или поликарбонатным полиолом можно получить ПУД с хорошей цветовой стабильностью. Как правило, ПУД на основе h22MDI более твердые и обладают лучшей химической стойкостью, чем аналоги на основе IPDI при прочих равных условиях.И наоборот, PUD на основе IPDI, как правило, мягче и выбираются для приложений, где требуется гибкость. Разница в стоимости между двумя алифатическими изоцианатами со временем колеблется, но оба они обычно выше, чем ароматические типы.
    • Ароматические – ТДИ и, в гораздо меньшей степени, МДИ являются вариантами ароматических изоцианатов для синтеза ПУД. Как отмечалось ранее, устойчивость этих материалов к УФ-излучению ограничивает их применение в тех случаях, когда «пожелтение» пленки не имеет значения.Конечное использование будет включать некоторые отделки кожи, клеи для ламинирования и другие связующие вещества. Обычно ароматические изоцианаты реагируют с простыми полиэфирами или более дешевыми полиэфирными полиолами по экономическим причинам. С точки зрения обработки эти промежуточные продукты требуют высокой степени контроля, и рабочие должны носить средства индивидуальной защиты (СИЗ) при работе с ними из-за низких рейтингов LD50.

     

    Уретан-акриловые гибриды
    Акрилатные мономеры используются в производстве уретан-акриловых гибридов для придания таких свойств, как улучшенная устойчивость к атмосферным воздействиям, адгезия и более низкая стоимость.Они могут быть созданы с помощью процесса эмульгирования, при котором полиуретановая мицелла используется в качестве затравки, из которой вырастают более крупные частицы. Морфологию частиц можно варьировать путем выбора мономера (мономеров) и их количества для достижения конкретных рабочих характеристик. Типичные конечные области применения включают отделку деревянных полов и спортивных площадок, детали салона автомобиля, отделку деревянной и пластиковой мебели и лаки для домашних мастеров.
    Уретан-акриловые гибриды также изготавливаются путем простого смешивания акриловых эмульсий и ПУД.Хотя технически они не являются настоящими гибридами, они могут обеспечивать аналогичные эксплуатационные характеристики за счет изменения соотношения смесей различных полимеров, включая самосшивающиеся акриловые полимеры и ПУД. Этот подход также дает разработчику рецептур более широкий выбор компонентов для разработки клеев, покрытий и красок.

     

    Взаимосвязь структура/свойство
    Поняв основные свойства диизоцианатов и полиолов, обычно используемых для производства ПУД, мы можем начать рассматривать, как мы можем комбинировать их для достижения желаемых свойств в конкретном ПУД.

    Полиолы
    Полиолы являются строительными блоками ПУД, которые предлагают наибольшее разнообразие структур и молекулярных масс, поскольку они бывают трех основных химических типов и могут содержать или не содержать некоторые разветвления в дополнение к их преимущественно линейным формам. Они составляют «мягкий» сегмент ПУД с молекулярной массой, как правило, от ~ 500 до ~ 8000. Типы с низкой молекулярной массой используются для более твердых ПУД, в то время как типы с более высокой молекулярной массой используются для получения мягких, сильно растяжимых ПУД.
    В синтезе ПУД наиболее часто используются три полиола: полиэфирдиолы, полиэфирдиолы и поликарбонатдиолы. Могут использоваться и использовались другие типы, но эти три составляют подавляющее большинство коммерчески используемых. Выбор того, какой тип выбрать, напрямую зависит от их относительных сильных и слабых сторон в отношении желаемых эксплуатационных свойств.
    Полиэфирные полиолы делятся в основном на два типа: полипропиленгликоли (ППГ) и политетраметиленэфиргликоли (ПТМЭГ).
    Типы PPG более широко используются в основном из-за более низкой цены, а также обладают хорошей гибкостью и устойчивостью к гидролизу. Типы PTMEG также обладают такими свойствами, а также малым гистерезисом. Любое изделие, которое, как ожидается, будет иметь длительный срок службы при многократной деформации и отскоке, будет наиболее подходящим образом изготовлено из полиола ПТМЭГ. Главной слабостью полиэфирполиолов является их склонность к окислению и разложению под воздействием УФ-излучения.
    Полиэфирполиолы бывают разных типов.Некоторые из них подходят для использования в ПУД, а некоторые из-за их плохой устойчивости к гидролизу не используются в коммерческих целях в полимерах на водной основе. Те, которые используются, обладают устойчивостью к гидролизу от хорошей до очень хорошей, а также хорошей стойкостью к окислению и хорошей стойкостью к УФ-излучению. Эти последние два свойства обычно определяют сферы применения ПУД на основе полиэстера. Они в основном используются для использования в высокопроизводительных PUD, которые должны иметь возможность работать в течение достаточно длительного срока службы при воздействии окружающих условий, включая солнечный свет и окислительную атаку (воздействие на открытом воздухе).Полиэфирполиолы обычно значительно дороже полиэфиров.
    Поликарбонат Полиолы представляют собой полиолы с наивысшими характеристиками, обычно используемые для изготовления ПУД. Они обладают стойкостью к гидролизу полиэфирполиолов, а также стойкостью к окислению и ультрафиолетовому излучению лучших полиэфирполиолов. Они довольно дороги (хотя и меньше, чем в прошлом) и обычно не используются в продуктах с коротким жизненным циклом. Их превосходное сочетание свойств делает их идеальными или даже уникальными для использования в продуктах, требующих долговременной работы в сложных условиях.Как правило, они используются в тех случаях, когда полиэфирные и полиэфирные ПУД просто не соответствуют требованиям.

    Диизоцианаты
    Диизоцианаты имеют ряд как ароматических, так и алифатических структур, но для данного обсуждения мы ограничим информацию только алифатическими типами, поскольку ПУД, используемые для покрытий, почти всегда должны обеспечивать стабильность цвета (ароматические типы темнеют под воздействием светлый). На сегодняшний день наиболее часто используемыми диизоцианатами для покрытий ПУД являются h22MDI и IPDI.Есть и другие, но, опять же, их объемы использования намного ниже, чем у этих двух.
    В отличие от полиолов, рассмотренных выше, диизоцианаты не сильно различаются по молекулярной массе. Выбор того, какой из них использовать, основан, скорее, на их молекулярной структуре и профилях свойств, которые эти структуры лучше всего поддерживают.
    h22MDI состоит из двух алифатических кольцевых структур и полностью симметричен относительно центральной метильной группы. Обе половины являются зеркальным отражением друг друга, и этот тип структуры облегчает создание более твердых и химически стойких типов ПУД; те, которые предназначены для использования в качестве верхнего покрытия, где требуются твердость, химическая стойкость и стойкость к истиранию.Защитные покрытия, предназначенные для использования на жестких подложках, таких как дерево, металл, керамика и многие пластмассы, в основном изготавливаются с использованием h22MDI.
    IPDI, с другой стороны, состоит только из одной алифатической кольцевой структуры и является асимметричным. Одна изоцианатная группа присоединена непосредственно к углеродному кольцу, а другая присоединена к заместителю алкильной группы, который, в свою очередь, присоединен к углеродному кольцу. Эта отчетливо нелинейная структура придает свойства ПУД, изготовленным из нее, которые благоприятствуют их использованию в основном на гибких подложках, таких как волокна, ткани, кожа и гибкие пластмассы.

    Возможные свойства
    Одна из причин, по которой свойства ПУД охватывают весь спектр от жевательной резинки до стекла, заключается в способности комбинировать их различные компоненты с практически безграничным разнообразием молекулярных масс и химических составов полиолов в сочетании с любым из двух описанных диизоцианатов. над.
    В этом отношении ПУД значительно различаются по структуре, свойствам и использованию, чем многие другие типы полимеров. Вот почему можно сделать чрезвычайно мягкие покрытия для тканей, например, которые почти не влияют на руку и драпировку товаров, но которые все же могут обеспечить множество улучшений свойств, таких как не изнашивание, не впитывает влагу, не шуршит (бесшумно). ), свойства и при этом улучшают прочность и долговечность.Эти типы обычно имеют удлинение 400-1000%.
    На другом конце спектра свойств очень твердые покрытия обеспечивают превосходную стойкость к истиранию, не оставляя царапин, а также стойкость к химическим веществам, пятнам (граффити) и т. д. на жестких поверхностях и подложках, которые изначально лишены этих свойств. И эта защита обеспечивается при очень малой толщине пленки и дополнительном весе. Эти типы обычно предлагают удлинение 10-250%.

     

    Между крайностями очень мягкого и очень твердого находится мир ПУД среднего удлинения, пригодных для использования для защиты огромного количества полугибких и полутвердых подложек.

    Авторы: В. Оттербайн, Дж. Зермани

    Полиуретановый пластик: от клея до штанов для йоги

    Полиуретан

    часто не похож на пластик. Что это и как производится?

    Эффектный Metropol Parasol использует полиуретановое покрытие для защиты клееной древесины от коррозии.

    Полиуретан представляет собой полимер, соединенный уретановыми звеньями. Эти связи образуются при взаимодействии ди- или полиизоцианата с полиолом. Полиуретан уникален тем, что производится не так, как многие другие пластики.Большинство полимеров, таких как полиэтилен, производятся в виде порошка, а затем формуются в желаемую форму. Напротив, полиуретаны обычно формируют непосредственно в конечный продукт.

    Для чего используется полиуретановый пластик?

    Полиуретан

    является базовым компонентом для различных коммерческих приложений и строительных материалов. Его также можно найти в одежде, спортивных товарах и устройствах управления дорожным движением.

    Полиуретановый пластик

    часто используется в качестве основного компонента досок для серфинга и морского оборудования.

    Пластмассовые детали

    Полиуретановый пластик может быть жестким или гибким. Жесткий полиуретан используется в конструкционных деталях промышленного и коммерческого назначения. Он также используется для изготовления компонентов досок для серфинга и лодок, а также лицевых панелей электронных приборов. Гибкий полиуретан — распространенный материал для изготовления ручек спортивного инвентаря, например, клюшек для гольфа и теннисных ракеток.

    Гибкие болларды долговечны и экономичны — они предназначены для неабразивного управления дорожным движением с низким уровнем воздействия.

    Гибкие болларды

    Гибкие полиуретановые болларды предлагают решения для управления движением на парковках и городских улицах. Болларды с низким уровнем ударопрочности надежны и экономичны, их используют в качестве ограничителей велосипедных дорожек или для обозначения конца парковочного места. Для областей с меняющимися потребностями в движении съемный гибкий столб позволяет использовать различные конфигурации.

    Спандекс, состоящий не менее чем на 85% из полиуретана, широко используется в спортивной одежде.

    Ткань

    Полиуретан можно превратить в волокна с помощью метода сухого прядения.Эти волокна широко используются в тканях для одежды от спортивной до чулочно-носочных изделий. Химически ткань, известная как спандекс, лайкра или эластан, состоит не менее чем на 85% из полиуретана.

    Высокая несущая способность полиуретана

    делает колеса из эластомера долговечными.

    Колеса

    Полиуретан обладает высокой несущей способностью и является основным материалом для эластомерных колес и шин. Их можно найти на тележках для покупок, в лифтах, на американских горках и роликовых коньках.

    Полы с полиуретановым покрытием защищены от истирания и ударов.

    Полы и инфраструктура

    Полиуретановые покрытия идеально подходят для поверхностей, требующих устойчивости к истиранию и коррозии, таких как паркетные полы и наружная инфраструктура. Благодаря регулярному уходу эти поверхности можно защитить от ежедневного износа.

    Полуэластичные пенополиуретаны обладают более прочными свойствами и идеально подходят для приборных панелей автомобилей и дверных вкладышей.

    Пеноматериалы и подушки

    Эластичные пенопласты отличаются мягкостью и высокими абсорбционными характеристиками. Полугибкие пенополиуретаны более прочные и используются для приборных панелей автомобилей и дверных вкладышей. Изделия из высокоэластичного пеноматериала подходят для пенопластовых сидений, уплотнений и изоляционных панелей.

    Распылители пенополиуретана заполняют щели вокруг окон для лучшей изоляции.

    Клеи и герметики

    Полиуретан используется в высокоэффективных клеях и поверхностных герметиках.Эти герметики заполняют щели, позволяя строительным материалам расширяться и сжиматься. Эластомерные свойства герметика допускают подвижность на 25–50 %. Пенные спреи также изготавливаются из полиуретана и заполняют щели для лучшей теплоизоляции здания.

    Свойства полиуретана

    Плотность полимера полиуретана можно контролировать, что приводит к ряду свойств. Преимущества полиуретана включают высокую эластичность и формуемость, что делает его идеальным базовым материалом для многих пластиковых изделий, как показано выше.

    ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ СВОЙСТВА

    Высокая стойкость к истиранию и растворителям

    Высокая несущая способность и эластичность

    Токсичные свойства (изоцианаты)

    Низкая устойчивость к солнечному свету

    Полиуретановая конструкция и производство

    Полиуретан

    производится экзотермической реакцией между двумя молекулами, изоцианатами и полиолами, которые создают уретановую связь. Важно сначала понять изоцианаты и полиолы, поскольку полиуретан является результатом этих двух соединений.

    1) Изоцианаты

    Изоцианат имеет формулу R–N=C=O. Это органическое соединение, которое является реакционноспособным и часто содержит полимерные материалы. Когда изоцианат имеет две изоцианатные группы, его называют диизоцианатом (TDI). TDI используется для взаимодействия с полиолами при производстве полиуретана.

    2) Полиолы

    Полиолы могут быть либо простыми полиэфирами, либо полиэфирными полиолами. Полиэфирные полиолы получают при взаимодействии эпоксидов с соединениями, содержащими активный водород.Поликонденсация происходит между многофункциональными карбоновыми кислотами и полигидроксисоединениями. Полиолы с более высокой молекулярной массой дают эластичные полиуретаны. Полиолы с более низкой молекулярной массой производят жесткие полиуретаны.

    3) Полиуретан

    Тип изоцианата и полиола, используемых в производстве полиуретана, влияет на его свойства. Полиолы отвечают за контроль гибкости и эластичности полимера. Более длинные цепи и низкое сшивание создают эластичный полимер, а более короткие цепи приводят к более твердому полимеру.Существует множество вариантов изоцианатов и полиолов, и для производства используются различные условия обработки.

    Добавки

    также используются в процессе производства полиуретана. Эти химические вещества контролируют реакции и свойства образования полиуретана.

    Ускоряет химическую реакцию

    Улучшает свойства материала и снижает затраты

    Вспениватели поверхностно-активные вещества

    Контролирует ячеистую структуру пенополиуретана

    Снижает уровень дыма при горении

    Добавляет цвет для эстетики

    Классификация полиуретана

    Полиуретан можно разделить на две группы в зависимости от его реакции на тепло:

    Термопласт

    Термопластичный полиуретан универсален, поскольку его можно повторно нагревать и формовать многократно.При нагревании он превращается в жидкость, и ему можно придать нужную форму без каких-либо изменений свойств пластика. Термопластичный полиуретан лучше всего подходит для конечных продуктов, которые требуют допусков на температуру более 250°F.

    Термореактивный

    Термореактивный полиуретан нельзя формовать более одного раза. Когда термореактивный полиуретан затвердевает, в нем происходит химическая реакция, которая делает изменение постоянным. Термореактивный полиуретан является более прочным вариантом для изделий, несущих вес и устойчивых к истиранию.

    Типы полиуретана

    Полиуретан

    можно разделить на четыре основных типа: эластомеры, покрытия, гибкие пены и сшитые пены. Для каждого из типов следует выбрать наиболее подходящий класс полиуретана — либо термопластичный, либо термореактивный. В зависимости от конкретной конструкции и области применения необходимо учитывать различные требования к теплу, весу и абразивному износу.

    Эластомерные свойства гибких боллардов позволяют им прогибаться под транспортными средствами, не теряя своей формы.
    Эластомеры
    Полиуретановые эластомеры

    обладают очень высокой эластичностью. Устройства безопасности дорожного движения, такие как гибкие болларды, выигрывают от этих эластичных свойств. Разработанные для того, чтобы сгибаться под транспортными средствами, гибкие столбы могут быстро возвращаться в свою первоначальную форму после того, как их сплющили.

    Покрытия
    Полиуретановые покрытия

    обеспечивают устойчивость к агрессивным растворителям, таким как промышленные чистящие средства. Они также обеспечивают некоторую защиту от ударов. Полиуретановые покрытия идеально подходят для поверхностей, которым требуется устойчивость к истиранию.Также доступны растворы на водной основе.

    Гибкие пенопласты

    Гибкие пены обладают высокой ударопрочностью и амортизацией. Полуэластичные пенополиуретаны также доступны в качестве более прочной альтернативы.

    Сшитые пенопласты

    Сшитые пены имеют более жесткую и толстую структуру по сравнению с гибкими пенами.

    Полиуретановый пластиковый уход

    Полиуретан

    прост в уходе и неприхотлив в обслуживании. Он устойчив к растворителям, маслам и коррозии, а также обладает высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям и истиранию.Регулярный уход так же прост, как протирание поверхности влажной тряпкой. В случаях с большим повреждением поверхности можно использовать моющие и чистящие средства. Тем не менее, лучше сохранить агрессивные чистящие средства для периодического использования, так как они могут повлиять на уровень блеска некоторых полиуретановых покрытий.

    Переработка полиуретанового пластика

    Полиуретан

    можно перерабатывать двумя способами: механически или химически. Механическая переработка повторно использует материал в его полимерной форме, а химическая переработка возвращает материал к его химическим компонентам.

    1) Механическая переработка
    Повторное соединение

    Отходы полиуретана измельчаются на мелкие кусочки, опрыскиваются форполимером и связываются в пенопласт желаемой марки. Популярный метод для переработанных ковровых покрытий.

    Перешлифовать

    Полиуретановая промышленная отделка измельчается в мелкий порошок. Затем порошок можно смешать с первичными материалами для производства нового пенополиуретана.

    Клеевая прессовка
    Детали из полиуретана

    гранулируют и смешивают, затем подвергают нагреванию и давлению для формирования плит или молдингов.Полученные древесностружечные плиты можно использовать в звукоизоляционных материалах и мебели.

    2) Химическая переработка
    Гликолиз

    Промышленные и бытовые полиуретаны смешивают с диолами при высокой температуре. В результате химической реакции создаются новые полиолы, которые затем можно использовать для производства переработанного полиуретана.

    Гидролиз

    В результате реакции между использованными полиуретанами и водой образуются полиолы, которые можно использовать в качестве топлива. Промежуточные химикаты можно использовать в качестве сырья для создания переработанного полиуретана.

    Пиролиз

    Газ и нефть образуются при разрушении полиуретанов в среде, не содержащей кислорода.

    Гидрирование

    Газ и масло получают из использованных полиуретанов с помощью нагрева, давления и кислорода.

    Будущее полиуретана

    Старый пенополиуретан, удаленный во время земляных работ, может быть переработан механическим или химическим способом. Полиуретан

    представляет собой впечатляющий ресурс благодаря сочетанию работоспособных характеристик.Полиуретановые продукты также могут похвастаться разнообразием — от пластмасс, пеноматериалов, покрытий до герметиков — которые приносят пользу во многих отраслях промышленности.

    Полиуретановые изделия

    имеют циклический срок службы, поскольку они продолжают сохранять ценность даже после достижения конца жизненного цикла продукта. В 2010 году американский производитель автомобилей Chrysler объявил, что будет использовать 180 000 фунтов переработанного пенополиуретана для своих сидений и подголовников.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.