Полиуретан (34 сурет): бұл не материал? Термопластикалық және икемді полиуретан, сипаттамасы мен тығыздығы, балқу температурасы және басқа қасиеттері, өндірісі

2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-18 12:17

Полиуретанды алғаш рет 1937 жылы естіген. Бұл материалды Отто Байер диизоцианат пен полиэфирден сұйық күйде синтездеген. Заттың сол кезде сұранысқа ие болған пластмассадан артықшылығы көп болды.

Бұл не материал?

Полиуретан - бұл материалдың бірегей түрі, оны қолдану мүмкіндіктері мен болашағы шексіз. Полимер шикізаттың 2 түрін қамтиды, атап айтқанда: полиолдар мен изоцианаттар . Соңғысының өндірісі мұнай өңдеуге негізделген. Сұйық элементтерді араластыру арқылы реактивті композициялар алынады. Полиуретанның қасиеттері оның құрамындағы ингредиенттерге, сонымен қатар катализаторлардың, үрлегіштердің, тұрақтандырғыштардың және тағы басқалардың арақатынасына тікелей байланысты.

Полиуретан кеуекті құрылымы бар полимерлі талшыққа ұқсайды. Ол әмбебап эластомер болып саналады, бірақ оның артықшылықтары мен кемшіліктері бар.

Полиуретанның келесі артықшылықтары бар:

• жоғары механикалық беріктік;
• диэлектрлік тұрақты;
• нашар тозу;
• жақсы серпімділік;
• қайталанған деформациялардан кейін пішінді сақтау мүмкіндігі;
• тозуға төзімділік;
• ұзақ қызмет мерзімі;
• қышқылдарға, майларға, еріткіштерге төзімділік;
• микроорганизмдердің әсеріне бейімділік;
• жұмыс температурасының үлкен диапазоны;
• төмен температураға төзімділік;
• жоғары қысымда жұмыс істеу мүмкіндігі.

Бұл материал қартаюға жатпайды, ол әр түрлі өңдеуге бейім. Сонымен қатар, полиуретанды өнімдер жеңіл, сондықтан тасымалдауға және орнатуға оңай. Бұл эластомер көбіктену қасиетіне ие, сондықтан одан кеуекті өнімдердің барлық түрлері жасалады.

Көптеген артықшылықтарға қарамастан, полиуретанның кейбір кемшіліктері бар:

• бұралу жүктемелеріне тұрақсыз;
• материалдың серпімділігі мен беріктігі қоршаған ортаның температуралық режиміне тікелей байланысты;
• қайталама шикізатқа өңдеудің күрделілігі.

Эластомердің бұл түрі өңдеудің барлық түрлеріне оңай бейімделетін материалдарды білдіреді. Оған пішіндеудің әр түрлі әдістері қолданылады.

• Экструзия . Полиуретанды алудың бұл әдісі материалды балқытылған күйде экструдердің түзуші саңылауынан өткізуді қамтиды.
• Кастинг . Қысымның әсерінен балқытылған масса арнайы қалыпқа енгізіледі, содан кейін салқындатылады.

Резеңкемен салыстыру

Резеңке мен полиуретанның ұқсастығына қарамастан, синтетикалық эластомер сапалық сипаттамалары бойынша табиғи материалдан асып түседі. Резеңкеден айырмашылығы, полимерлі талшықтардың беріктігі мен тозуға төзімділігі жоғары . Осы себепті резеңке полиуретанға қарағанда көп салаларда аз қолданылады. Материалдың беріктігіне әсер ететін негізгі фактор - оның абразивті тозуы, агрессивті ортаның әсеріне сезімталдығы. Бұл критерий бойынша салыстыру кезінде полиуретанды үйкеліске 10 есе төзімді деген қорытынды жасауға болады.

Әр түрлі ортаға төзімділікті бағалау бойынша полимер резеңкеден де жақсы деп саналады . Ол еріткіштер мен улы химикаттардың әсеріне шыдай алады. Басқа заттармен қатар, табиғи резеңке созылу беріктігі эластомерге қарағанда 1,5-3 есе төмен. Синтетикалық материал жоғары жүктеме кезінде деформациясыз пішінін тез қалпына келтіруге қабілетті. Каучук, өз кезегінде, бағасы бойынша эластомерден жоғары, бұл синтетикадан әлдеқайда төмен.

Алайда, сарапшылардың пікірінше, болашақта екі рет төлеу қажеттілігін болдырмау үшін сапалы және қымбат материалды сатып алған дұрыс.

Сипаттамасы мен қасиеттері

Полиуретан полиол мен изоцианатқа негізделгендіктен, ол полиэфирлі полиолдар тобына жатады. Бұл түр эластомер болғандықтан, жақсы созылғыштығымен және бастапқы формаларына оралу мүмкіндігімен сипатталады. Әр түрлі қоспалар полиолға бірегей қасиеттер бере алады, олар серпімділік, жұмсақтық, қаттылық, қарсылық көрсеткіштерін өзгерте алады.

Полиуретан бірнеше штатта шығарылады:

• тұтқыр сұйықтықта;
• жұмсақ;
• қатты күйде.

Пішініне қарамастан, эластомер қоршаған ортаның механикалық және химиялық факторларының әсерінен өзінің техникалық сипаттамаларын өзгертпейді. Бұл материал ультракүлгін сәулеленуге, саңырауқұлақтар мен көгеруге де төзімді.

Полиуретанның техникалық ерекшеліктері оны көптеген тұрмыстық және өндірістік аймақтарда қолдануға мүмкіндік береді. Полиэфирлі полиолдың негізгі сипаттамаларын келтірейік.

• Тығыздық . Индикатор материалдың түріне байланысты, әдетте ол 30 -дан 300 кг / м3 дейін.
• Қаттылық . Шор масштабында ол 50 -ден 98 бірлікке дейін болуы мүмкін. Бұл көрсеткіштер эластомерді жоғары жүктемелерде қолдануға мүмкіндік береді.
• Маңызды температура диапазоны . Материал -60 -тан +80 градусқа дейінгі температурада жұмыс істей алады. 120-140 градус индикаторымен оны қысқа мерзімге қолдануға болады. Полиуретандардың балқу температурасы жоғары - Цельсий бойынша кемінде 160 градус. Егер бұл материалдар 220 градусқа дейін қыздырылса, онда олар ыдырай бастайды.
• Жылу өткізгіштік коэффициенті - 0, 028 Вт / (м * К) .
• Бұл полиолдың электр өткізгіштігі жоқ .
• Салмағы . Материалдың салмағы өте аз.
• Озонға төзімділік . Полиуретан резоннан айырмашылығы озон әсерінен ыдырамайды.
• Агрессивті ортаға төзімділік .
• Жанғыштық . ГОСТ 12.1.044 бойынша материал жанбайтын ретінде жіктеледі, сондықтан ол көптеген өндірістерде қолданылады.
• Экологиялық тазалық . Полиуретан қауіпсіз материал ретінде жіктеледі, сондықтан ол күнделікті өмірде жиі қолданылады.

Полиуретан зиянды ма?

Полиуретан энергияны үнемдеу сипаттамаларына байланысты қауіпсіз материал ретінде жіктеледі. Алайда, оның экологиялық тазалығын бағалау кезінде бұл эластомерге сұйық және қатты күйде зиян келтіру мүмкіндігін ескерген жөн. Тәжірибе көрсеткендей, құрғақ түрінде бұл полиол зиянды заттарды шығармайды . Қауіпті булар материалды дұрыс пайдаланбаған жағдайда ғана мүмкін болады.

Егер сұйықтық фракциясында барлық қауіпсіздік шаралары сақталса, полиуретан адамдар мен жануарларға ешқандай қауіп төндірмейді.

Алайда өндіріс технологиясының бұзылуы келесі улы түтіннің бөлінуіне әкелуі мүмкін

• Изоцианаттар … Бұл заттар бояу мен лак, көбік өнімдерінің құрамына кіреді. Олардың қатысуы арнайы қорғаныс болмаған жағдайда демікпе тудыруы мүмкін.
• Сезімталдықтың жоғарылауына, тітіркендіргіштікке, көрудің бұлдыр болуына әкелетін амин катализаторлары . Үздіксіз ингаляция кезінде бұл заттар жара, шырышты қабықтың тітіркенуі, ауыздың, тамақтың және өңештің күйіп қалуын тудырады.
• Полиол . Ол өзінің уытты әсерін тек тірі организммен тікелей байланыста, яғни жұтқанда көрсете алады. Полиолмен улану құсу, интоксикация және спазм түрінде көрінеді.
• Өртке қарсы . Бұл зат ағзаға біртіндеп жиналады, содан кейін улануды тудырады.

Жоғарыда айтылғандардың нәтижесінде біз полиуретанды дұрыс пайдаланбаған жағдайда ғана денсаулыққа зиян келтіруі мүмкін деген қорытынды жасауға болады . Бұл көбінесе сапасыз спрей түрлерін қолданғанда, сондай-ақ жұмыс кезінде арнайы қорғаныс болмаған жағдайда болады.

Көбісі тұрғын үйлерге орнатылған полиуретанның қауіптілігі туралы алаңдайды. Қолданушылардың қорқынышы бекер, себебі тауарлардың бұл санаты сатылымға шығар алдында көптеген қауіпсіздік сынақтарынан өтеді. Проблемалар эластомер сапа сертификаттары жоқ өндірушіден сатып алынған жағдайда ғана туындауы мүмкін.

Басқа материалдармен салыстыру

Полиуретанның сипаттамалары туралы біле отырып, оның резеңкеден әлдеқайда артықшылығы бар деп айтуға болады. Жоғарыда айтылғандай, бұл полимер беріктігі, созылғыштығы, беріктігі және басқа да көптеген сипаттамалары бойынша одан асып түседі. Тұтынушыларға полиуретанды және басқа ұқсас өнімдерді таңдау қиынға соғады.

• Дурополимер . Күңгірт пластиктен жасалған бұйымның сыртқы түрі бар. Өз кезегінде полиуретан көбікті ұнтақ тәрізді және праймермен қапталған. Соңғысы жеңіл және төбемен жұмыс істеуге өте ыңғайлы. Сонымен қатар, оның ассортименті өте кең. Дурополимер вандалға қарсы полимерлерге жатады, сондықтан сатып алушы оны қалпына келтіру туралы ұзақ уақыт ойланудың қажеті жоқ.
• Винил . Бұл материал полиуретаннан айырмашылығы бетті қорғауға арналмаған, ол көбінесе сәндік мақсаттарда қолданылады.
• Силикон . Бұл материалдар әр түрлі жұмыста қолдану үшін шығарылады. Тұтынушылардың пікірінше, эластомер жақсы беріктігі мен беріктігімен сипатталады. Өз кезегінде силикон серпімді және биоинертті болуымен ерекшеленеді.
• Кеңейтілген полистирол . Материалдар арасындағы айырмашылық, ең алдымен, полиуретанға қарағанда жоғары бағада. Кеңейтілген полистирол жылуды жақсы өткізбейді, ол ыңғайлы және қолдануға ыңғайлы. Полиуретан алдыңғы материалға қарағанда ұзақ сақталады, қоршаған ортаның теріс факторларының әсерінен нашарламайды.
• Полиэфир . Оның көмегімен полиуретан көптеген қасиеттерге ие. Алайда, қандай да бір түрде екінші материал сапасы жағынан біріншіден жоғары. Полиуретан полиэфирге қарағанда серпімді, берік және берік.

Түрлерге шолу

Полиуретан - бұл энергия үнемдейтін мөлдір әмбебап материал, ол бүкіл әлемде күн сайын танымал бола бастады. Бұл материалдың өзіндік арнайы таңбасы бар. Эластомердің ең танымал брендтеріне SKU-PFL-100, NITs PU-5 жатады, олар 85-90 бірлік жағалауының қаттылығымен сипатталады.

Полиуретанды икемді көбік

Амортизатор ретінде көбікті полиуретанды резеңкені қолдану әдетке айналған . Сонымен қатар, ол төсек -орын, төсем, қаптама және автокөліктің интерьерін жасау үшін қолданылады.

Икемді көбікті кез келген түрде жасауға болады. Полиуретанның бұл түрі жеңілдігімен, беріктігімен және жайлылығымен ерекшеленеді.

Термопластикалық

Термопластикалық полиуретан - бұл тозуға және ауа райының қолайсыздығына төзімді серпімді, икемді материал. Ол түрлі әдістермен шығарылады және боялады. Термопластикалық эластомерді өңдеу экструзия, сығу, соққы беру машиналарында жүргізіледі . Бұл икемді өнім құрылыс, автомобиль, аяқ киім сияқты әр түрлі қосымшаларға бейімделе алады.

Қолданбалар

Полиэфирлі полиол қазіргі кезде кеңінен қолданылады. Полиуретанды қаңылтырдан астарға арналған бұйымдар, пресс бөліктері, ролик, доңғалақ, роликті жабын, тығыздағыш сақиналар, манжеттер, тығындар шығарылады . Сұйық күйінде ол бетон конструкцияларын, вагондарды, люктерді және шатырларды қаптауда қолданылды. Көбінесе эластомер тығыздағыш, желім, бояу мен лак өнімдерінің құрамына кіреді.

Ауыр өнеркәсіпте амортизаторлық бөлшектер осы материалдан жасалған . Құрылыста сырғуға қарсы жабын, дірілге төзімді беттер, қасбеттер жасау үшін қолданылады. Автомобиль және жиһаз өнеркәсібі эластомерсіз қажет. Полиуретанға сұраныс тоқыма өнеркәсібінде байқалады. Ол мұқабалар, сыдырмалар, тойтармалар, табандар, табандар жасауға ыңғайлы. Медицина презервативтер, протездер мен импланттарды өндіру үшін эластомерді қолданады.

Өңдеу

Қазіргі уақытта полиуретанды қайта өңдеу мәселесі маңызды бола бастады. Мәселе полигондар алаңының ұлғаюымен, сондай -ақ оларды жою құнының өсуімен байланысты. Соңғы жылдары эластомерлерді өңдеудің соңғы технологияларының дамуы байқалды және бұл мәселеге көбірек көңіл бөлінуде.

Полиуретаннан қайта өңделген материалдарды алудың негізгі әдістері

• Физикалық . Бұл жағдайда пластмасса ұсақ фракцияға дейін ұсақталады, ол кейіннен құрылыста толтырғыш ретінде қолданылады.
• Қайта балқыту . Бұл әдістің нәтижесі шикізат өндіру болып табылады, олар кейіннен полиуретанды өнімдерді алу үшін қолданылады.
• Жоғары жылу гликолизі . Бұл әдісті қолдану арқылы көмірсулар ыдырайды.
• Химиялық . Өңдеу деполимерленуге негізделген, содан кейін эластомерден төмен молекулалық массасы бар заттар түзіледі.
• Жану . Энергияны алудың бұл әдісі жоғарыда айтылғандардың ішіндегі ең қауіпті болып саналады, себебі ол зиянды заттарды атмосфералық ауаға шығарады.

Қайта өңдеуді кеңінен енгізудің арқасында полиуретанды қолданудың қазіргі мәселесін шешуге болады. Бұл материалдың қасиеттері әр түрлі, олар іс жүзінде шекарасы жоқ. Эластомер тек үй жағдайында ғана емес, сонымен қатар экстремалды жағдайларда да жақсы жұмыс істейді.

Бұл синтетикалық зат болғанына қарамастан, ол адамдар үшін қауіпсіз, сондықтан ол медицинада, құрылыста, тоқыма және аяқ киім өндірісінде қолданылады. Басқа материалдармен салыстырғанда жоғары бағаға қарамастан, полиуретан өзінің сенімділігі мен беріктігімен өтейді.