Šta je poliuretan i gde se koristi?

Za poliuretan se prvi put čulo 1937. godine. Ovaj materijal je sintetizovao Oto Bajer iz diizocijanata i poliestera u tečnom obliku. Supstanca je imala mnogo prednosti u odnosu na plastiku, koja je u to vreme bila prilično tražena.

Poliuretan je jedinstvena vrsta materijala koji ima gotovo neograničene mogućnosti i izglede za upotrebu. Polimer sadrži 2 vrste sirovina, i to: poliole i izocijanate. Proizvodnja poslednjeg se zasniva na preradi nafte. Mešanjem tečnih elemenata dobijaju se reaktivne kompozicije. Svojstva poliuretana direktno zavise od sastojaka od kojih je napravljen, kao i od odnosa katalizatora, sredstava za duvanje, stabilizatora i još mnogo toga.

Prednosti poliuretana uključuju sledeće karakteristike:

• visoka mehanička čvrstoća;
• диелектрична константа;
• loša abrazija;
• dobra elastičnost;
• sposobnost održavanja oblika nakon ponovljenih deformacija;
• отпорност на хабање;
• dug radni vek;
• otpornost na kiseline, ulja, rastvarače;
• neosjetljivost na uticaj mikroorganizama;
• veliki opseg radne temperature;
• otpornost na niske temperature;
• sposobnost rada pod visokim pritiskom.

Ovaj materijal ne stari, pogodan je za različite vrste mašinske obrade. Pored toga, poliuretanski proizvodi su lagani i stoga laki za transport i montažu. Ovaj elastomer ima sposobnost pene, pa se od njega prave sve vrste poroznih proizvoda.

Uprkos mnogim prednostima, poliuretan ima neke nedostatke:

• nestabilan na torziona opterećenja;
• elastičnost i čvrstoća materijala direktno zavise od temperaturnog režima životne sredine;
• složenost prerade u sekundarne sirovine.

Ova vrsta elastomera se odnosi na materijale koji su lako podložni svim vrstama obrade. Na njega se primenjuju različite metode oblikovanja.

• Ekstruzija. Ovaj metod dobijanja poliuretana uključuje probijanje materijala u rastopljenom obliku kroz otvor za formiranje ekstrudera.
• Ливење. Pod uticajem pritiska, rastopljena masa se ubrizgava u poseban kalup, nakon čega se hladi.

Uprkos činjenici da su guma i poliuretan prilično slični, sintetički elastomer po kvalitetu nadmašuje prirodni materijal. Za razliku od gume, polimerna vlakna imaju veću čvrstoću i otpornost na habanje. Iz tog razloga, guma se manje koristi od poliuretana u mnogim industrijama. Glavni faktor koji utiče na izdržljivost materijala je njegovo abrazivno habanje, podložnost uticaju agresivnog okruženja. Kada se uporedi po ovom kriterijumu, može se zaključiti da je poliuretan 10 puta otporniji na habanje.

Prema proceni otpornosti na različite sredine, polimer se takođe smatra boljim od gume. Može da toleriše efekte rastvarača i toksičnih hemikalija.Između ostalog, prirodna guma ima zateznu čvrstoću 1,5-3 puta manju od elastomera. Sintetički materijal je u stanju da brzo povrati svoj oblik bez deformacije u slučaju velikog opterećenja. Guma je, zauzvrat, superiornija od elastomera samo po ceni, koja je mnogo manja od sintetike.

Pošto je poliuretan na bazi poliola i izocijanata, spada u grupu poliester poliola. Zbog činjenice da je ovaj tip elastomer, karakteriše ga dobra rastezljivost i sposobnost vraćanja u prvobitni oblik. Različiti aditivi mogu dati jedinstvena svojstva poliolu, što može promeniti pokazatelje elastičnosti, mekoće, tvrdoće i otpornosti.

Poliuretan se proizvodi u nekoliko država:

• u viskoznoj tečnosti;
• u mekom;
• u čvrstom.

Bez obzira na oblik, elastomer ne menja svoje tehničke karakteristike pod uticajem mehaničkih i hemijskih faktora sredine. Ovaj materijal je takođe otporan na UV zračenje, gljivice i buđ.

Tehničke karakteristike poliuretana omogućavaju da se koristi u mnogim domaćinstvima i industrijskim područjima. Hajde da navedemo glavne karakteristike poliester poliola.

• Gustina. Indikator zavisi od vrste materijala, obično se kreće od 30 do 300 kg / m3.
• Tvrdoća. Na Shore skali, može se kretati od 50 do 98 jedinica. Ovi indikatori omogućavaju da se elastomer koristi pri velikim opterećenjima.
• Značajan temperaturni opseg. Materijal može da radi na temperaturama od -60 do +80 stepeni Celzijusa. Sa indikatorom od 120-140 stepeni, može se koristiti kratko vreme. Poliuretani imaju visoku tačku topljenja - najmanje 160 stepeni Celzijusa. Ako se ovi materijali zagreju na 220 stepeni, onda će početi da se raspadaju.
• Koeficijent toplotne provodljivosti - 0, 028 V / (m * K).
• Ovaj poliol nema električnu provodljivost.
• Težina. Materijal teži vrlo malo.
• Otpornost na ozon. Poliuretan se ne razgrađuje pod uticajem ozona, za razliku od gume.
• Otpornost na agresivna okruženja.
• Zapaljivost. Prema GOST 12.1.044, materijal je klasifikovan kao nezapaljiv, stoga se koristi u mnogim industrijama.
• Prijateljstvo životne sredine. Poliuretan je klasifikovan kao bezbedan materijal, pa se često koristi u svakodnevnom životu.

Zbog svojih karakteristika za uštedu energije, poliuretan je klasifikovan kao bezbedan materijal. Međutim, prilikom procene njegove ekološke prihvatljivosti, vredi uzeti u obzir mogućnost oštećenja ovog elastomera u tečnom i čvrstom stanju. Kao što je praksa pokazala, u suvom obliku ovaj poliol ne emituje štetne supstance. Opasne pare su moguće samo ako se materijalom rukuje nepravilno.

Međutim, kršenje proizvodne tehnologije može dovesti do oslobađanja sledećih toksičnih isparenja.

• izocijanati... Ove supstance su deo boja i lakova, proizvoda od pene. Njihovo prisustvo može izazvati astmu u odsustvu posebne zaštite.
• Katalizatori amina, koji izazivaju preosetljivost, razdražljivost, zamagljen vid. Kod kontinuiranog udisanja ove supstance izazivaju čireve, iritaciju sluzokože, opekotine usta, grla i jednjaka.
• poliol. On je u stanju da ispolji svoj toksični efekat samo u direktnom kontaktu sa živim organizmom, odnosno prilikom gutanja. Trovanje poliolom se manifestuje u obliku povraćanja, intoksikacije i grčeva.
• На ватру. Ova supstanca se postepeno akumulira u telu, nakon čega izaziva trovanje.

Kao rezultat navedenog, možemo zaključiti da poliuretan može biti štetan po zdravlje samo ako se nepravilno koristi. Ovo se često dešava kada se koriste niskokvalitetne vrste spreja, kao iu odsustvu posebne zaštite tokom rada.

Mnogi su zabrinuti zbog opasnosti od poliuretana, koji se montira u stambenim prostorijama. Strahovi korisnika su uzaludni, jer ova kategorija robe prolazi kroz niz sigurnosnih testova pre puštanja u prodaju. Problemi mogu nastati samo ako je elastomer kupljen od proizvođača koji nema sertifikate kvaliteta.

Znajući o karakteristikama poliuretana, možemo reći da ima mnogo više prednosti od gume. Kao što je već pomenuto, ovaj polimer ga nadmašuje u izdržljivosti, rastegljivosti, čvrstoći i mnogim drugim karakteristikama. Potrošačima je često teško da biraju između poliuretana i drugih sličnih proizvoda, upoređujući ih sa njima.

• Duropolimer. Ima izgled mat plastičnog proizvoda. Zauzvrat, poliuretan je poput penastog praha i premazan je prajmerom. Potonji je lagan i odličan je za rad sa plafonom. Pored toga, njegov asortiman je prilično širok. Duropolimer spada u anti-vandal polimere, tako da kupac ne mora dugo da razmišlja o njegovoj restauraciji.
• Грамофонска плоца. Ovaj materijal, za razliku od poliuretana, nije namenjen zaštiti površine, češće se koristi u dekorativne svrhe.
• Silicone. Ovi materijali se proizvode za upotrebu u različitim vrstama radova. Prema mišljenju potrošača, elastomer se odlikuje boljom izdržljivošću i čvrstoćom. Zauzvrat, silikon se odlikuje činjenicom da je elastičan i bio-inertan.
• Ekspandirani polistiren. Razlika između materijala leži prvenstveno u ceni, koja je veća za poliuretan. Ekspandirani polistiren ne provodi dobro toplotu, pogodan je i lak za upotrebu. Poliuretan traje duže od prethodnog materijala, ne propada pod uticajem negativnih faktora životne sredine.
• poliester. Uz to, poliuretan ima mnoga ista svojstva. Međutim, na neki način je drugi materijal superiorniji od prvog po kvalitetu. Poliuretan je elastičniji, jači i izdržljiviji od poliestera.

Poliuretan je transparentan energetski efikasan univerzalni materijal koji svakodnevno dobija na popularnosti širom sveta. Ovaj materijal ima svoju posebnu oznaku. Najpopularniji brendovi elastomera uključuju SKU-PFL-100, NITs PU-5, karakteriše ih tvrdoća po Šoru od 85-90 jedinica.

Uobičajeno je da se kao amortizer koristi fleksibilna poliuretanska penasta guma. Pored toga, koristi se za kreiranje posteljine, obloga, pakovanja i enterijera automobila.

Termoplastični poliuretan je elastičan, fleksibilan materijal otporan na abraziju i nepovoljne vremenske uslove. Proizvodi se i boji raznim metodama. Obrada termoplastičnog elastomera se vrši na mašinama za ekstruziju, kompresiju, udarce. Ovaj fleksibilni proizvod je u stanju da se prilagodi različitim primenama kao što su građevinarstvo, automobilska industrija, obuća.

Poliester poliol se danas široko koristi. Od poliuretanskih limova se proizvode obloge, delovi presa, valjak, točak, premaz za valjke, zaptivni prstenovi, manžetne, čepovi. U tečnom obliku našao je primenu u premazivanju betonskih konstrukcija, vagona, grotla i krovova. Često je elastomer deo zaptivača, lepka, boja i lakova.

U teškoj industriji od ovog materijala se izrađuju delovi koji apsorbuju udarce. U građevinarstvu se koristi za stvaranje protivkliznog premaza, površina otpornih na vibracije, fasade. Automobilska industrija i industrija nameštaja su nezamenljivi bez elastomera. Potražnja za poliuretanom se primećuje u tekstilnoj industriji. Pogodan je za izradu navlaka, patent zatvarača, zakovica, uložaka, đona. Medicina koristi elastomer za proizvodnju kondoma, proteza i implantata.

U današnje vreme, pitanje reciklaže poliuretana postaje sve važnije. Problem je povezan sa povećanjem površine deponija, kao i povećanjem troškova njihovog uklanjanja. Poslednjih godina primećuje se razvoj najnovijih tehnologija za preradu elastomera i ovom pitanju se posvećuje sve više pažnje.

Evo glavnih metoda za dobijanje recikliranih materijala od poliuretana.

• Fizički. U ovom slučaju, plastika se drobi do fine frakcije, koja se kasnije koristi kao punilo u građevinarstvu.
• Pretapanje. Rezultat ove metode je proizvodnja sirovina, koje se naknadno koriste za dobijanje poliuretanskih proizvoda.
• Visoka toplotna glikoliza. Koristeći ovu metodu, ugljeni hidrati se razgrađuju.
• Hemijski. Prerada se zasniva na depolimerizaciji, nakon čega se iz elastomera formiraju supstance male molekulske težine.
• Burning. Ovaj način dobijanja energije smatra se najopasnijim od svega navedenog, jer ispušta štetne materije u atmosferski vazduh.

Zahvaljujući obimnom uvođenju reciklaže, može se rešiti aktuelni problem upotrebe poliuretana. Osobine ovog materijala su raznovrsne, praktično nemaju granice. Elastomer savršeno funkcioniše ne samo u kućnim uslovima, već iu ekstremnim uslovima.

Uprkos činjenici da je ovo sintetička supstanca, bezbedna je za ljude, pa se koristi u medicini, građevinarstvu, tekstilnoj i obućarskoj industriji. Uprkos visokim troškovima u poređenju sa drugim materijalima, poliuretan se isplati svojom pouzdanošću i izdržljivošću.

U sledećem videu ćete naći više informacija o upotrebi poliuretana.