Полиуретан

Алан-э-Дейл       09.11.2022 г.

Преимущества и недостатки

В зависимости от того, из чего состоит полиуретан, он имеет как положительные, так и отрицательные черты.

К достоинствам можно отнести:

  • • Эластичность. По этому показателю он уверенно обгоняет резину.
  • • Износоустойчивость. Благодаря этому качеству он нашел широкое применение в обувной промышленности и в изготовлении разных колес и роликов для складского оборудования. На сайте «МПласт» вы можете подобрать необходимые изделия по приемлемой цене.
  • • Поверхность имеет гладкую структуру, что позволяет сохранять товарный вид в процессе эксплуатации.
  • • Со временем технические характеристики остаются прежними (не подвержен старению).
  • • Устойчив к воздействию большинства органических растворителей.
  • • Невосприимчив к ультрафиолету.
  • • Этому пластику можно придать разный коэффициент трения. В зависимости от потребностей возможно создать скользкую поверхность или хорошее сцепление.
  • • Прост при обработке. Допускает литье, термическое формование, вспенивание и другие способы.
  • • Не пропускает воздух. Тонкое покрытие делает герметичным.
  • • Является диэлектриком. 2 мм не допускают пробоя при приложении 20 киловольт.

К недостаткам относятся:

  • • Неустойчивость к средам, содержащим ароматические углеводороды (бензол, толуол), а также к некоторым кислотам, скипидару и хлорсодержащим составам.
  • • Ограниченное использование в изготовлении одежды и обуви из-за воздухопроницаемости.
  • • Приобретает ломкость при долговременном воздействии отрицательных температур.
  • • Имеет сложную технологию утилизации.
  • • С трудом поддается вторичной переработке.

Описание полиуретановых изделий. Применение

Итак, мы выяснили, что за ткань полиуретан – это 100 процентов синтетическая материя, внешне выглядящая, как натуральная кожа. Как правило, она двухслойная: полиуретановый верх и основа из полиэфира.

Из материи шьют куртки, перчатки, штаны, юбки, обувь, сумки, галантерею, обивочные полотна в мебельной промышленности и т.д. Ткань хорошо поддается окрашиванию, отделке, декору. Она легко тянется и приятна на ощупь, не скользит.

Торговые имена полиуретановых нитей – лайкра, неолан, спанцель, спандекс, эласпан, ворин, эспа.

Несмотря на полностью синтетический состав материала, полиуретан обладает массой положительных характеристик. Давайте рассмотрим свойства данной ткани.

Производство

Полиуретан является производным материалом от полиола и изоцианата – продуктов нефтехимической промышленности. Для достижения тех или иных технических свойств к ним добавляются различные присадки, то есть при производстве полиуретана как сырья необходимо учитывать его дальнейшую область применения. Сегодня он представляет собой самый востребованный полимер в мире во всех крупных сегментах промышленности. На рынке синтетических полимеров представлен как зарубежный, так и отечественный материал.

При производстве изделий применяются такие технологические приемы как литье, экструзия, прессование, заливка.

Что это за материал?

Полиуретаном называют уникальный вид материала, имеющий практически неограниченные возможности и перспективы в использовании. В составе полимера 2 вида сырья, а именно: полиолы и изоцианаты. Производство последних основано на нефтепереработке. Благодаря смешиванию жидких элементов получаются составы с реакционной возможностью. Свойства полиуретана напрямую зависят от ингредиентов, из которых его делают, а также от соотношения катализаторов, вспенивателей, стабилизаторов и многого другого.

К плюсам полиуретана относят следующие характеристики:

  • высокую механическую прочность;
  • диэлектрическую проницаемость;
  • плохую истираемость;
  • хорошую эластичность;
  • возможность сохранять форму после многократных деформаций;
  • износостойкость;
  • длительный срок эксплуатации;
  • устойчивость к воздействию кислот, масел, растворителей;
  • неподверженность к влиянию микроорганизмов;
  • большой диапазон рабочего температурного режима;
  • стойкость к низким температурам;
  • возможность работать под высоким давлением.

Этот материал не стареет, он поддается различным видам механической обработки. Ко всему прочему, полиуретановые изделия весят мало и поэтому их удобно транспортировать и монтировать. У этого эластомера есть способность к вспениванию, поэтому из него производят всевозможные пористые изделия.

Несмотря на массу преимуществ, у полиуретана есть некоторые минусы:

  • неустойчив к нагрузкам при скручивании;
  • эластичность и прочность материала напрямую зависят от температурного режима среды;
  • сложность переработки во вторичное сырье.

Данный тип эластомера относится к материалам, что легко поддаются всевозможным обработкам. К нему применяют разные методы формообразования.

  • Экструзия. Этот способ получения полиуретана подразумевает продавливание материала в расплавленном виде через формирующее отверстие экструдера.
  • Литье. Под действием давления расплавленная масса впрыскивается в специальную форму, после чего подвергается охлаждению.

Как использовать?

Полиуретановый эластомер принадлежит к той категории материалов, которые без особых усилий поддаются обработке. Полиуретаны не имеют одних и тех же качеств, и это интенсивно практикуется во многих сферах народного хозяйства. Так, одни материи могут быть эластичные, вторые – жёсткие и полужёсткие. Обработка полиуретанов производится посредством таких методов.

  1. Экструзия – метод производства полимерных изделий, в котором получивший нужную подготовку растопленный материал продавливается через специализированное приспособление – экструдер.
  2. Литьё – здесь растопленную массу посредством давления впрыскивают в литейную матрицу и охлаждают. Таким образом изготавливают полиуретановые молдинги.
  3. Прессование – технология производства изделий из реактопластов. При этом твёрдые материалы переводят в жидкое вязкое состояние. Затем массу заливают в прессформу и посредством давления делают её более плотной. Данное изделие, остывая, понемногу обретает характеристики высокопрочного твёрдого тела, к примеру, полиуретановая балка.
  4. Заливочный метод на стандартном оборудовании.

Также полиуретановые заготовки подвергаются мехобработке на токарном оборудовании. Деталь создаётся при воздействии на крутящуюся заготовку различными резцами.

Посредством подобных решений можно изготовить армированные листы, заламинированную, пористую продукцию. А это разнообразные блоки, строительные профили, полиэтиленовая плёнка, плиты, волокно и так далее. ПУ может являться основой как для покрашенных изделий, так и для прозрачных.

Создание матриц из полиуретана своими силами

Крепкий и эластичный ПУ – популярный в среде народных умельцев материал, из которого создают матрицы для литья самых разных изделий: декоративного камня, плитки для тротуаров, брусчатки, статуэток из гипса и иных изделий. ПУ для литья форм является основным материалом в силу своих уникальных особенностей и доступности.

Специфика материала

Создание матриц из полиуретана в домашних условиях предполагает использование жидких 2-компонентных составов разных видов, а какой ПУ применять – зависит от назначения литья:

  • для создания матриц под нетяжёлые изделия (к примеру, игрушек);
  • для создания отделочного камня, плитки;
  • для форм под тяжеловесные крупные объекты.

Подготовка

Перед началом работ нужно приобрести полиуретан для заливки матриц. Двухкомпонентные составы реализуются в 2-х ведёрках и при вскрытии обязаны быть текучими и жидкими.

Ещё надо купить:

  • оригиналы изделий, с которых выйдет слепок;
  • обрезки МДФ либо ЛДСП и самонарезающие шурупы для опалубки;
  • специализированные смазочные антиадгезионные смеси;
  • чистую ёмкость для перемешивания ингредиентов;
  • устройство для компаундирования (насадка на электродрель, миксер);
  • герметик на силиконовой основе.

Затем собирается опалубка – короб в форме прямоугольника с размером, достаточным для расположения нужного числа моделей.

Изготовление форм

Первичные модели укладывают на низ опалубки на дистанции не меньше 1 см между собой

Чтобы образцы не скользили, осторожно фиксируют их посредством герметика. Прямо перед литьём остов выставляют по строительному уровню

Внутри опалубку и модели покрывают антиадгезионной смесью, и пока она впитывается, делают рабочий состав. Составляющие выливают в чистую ёмкость в требуемом соотношении (исходя из предпочтённого материала) и основательно перемешивают до создания гомогенной массы.

Полиуретан для создания форм льют осторожно, в одно место, позволяя материалу самому выгонять избытки воздуха. Модели необходимо покрыть полимеризационной массой на 2-2,5 сантиметра

О том, что можно сделать из жидкого полиуретана, вы можете узнать из видео ниже.

Пенополиуретан что это за материал

Пенополиуретан (ППУ) – это строительный материал из группы полимерных теплоизоляционных средств с пористой структурой. Газонаполненная пластмасса характеризуется низким коэффициентом теплопроводности, что является одним из главных преимуществ на фоне большинства востребованных утеплителей. Также несмотря на синтетическую природу и токсичность отдельных ингредиентов конечный результат на выходе считается экологичным, допустимым для эксплуатации внутри жилого помещения.

Рассмотрим, что такое вспененный или твердый пенополиуретан относительно состава. Это материал, который получают путем смешивания жидких компонентов: полиол и диизоцианат. Первый влияет на технические показатели и может быть получен из растительных масел или нефтепродуктов, второй способствует вспениванию. После нанесения напыляемого ППУ в сухом остатке содержание воздуха в ячейках достигает 90%. Дополнительно рабочая масса может быть наполнена функциональными добавками, что является определяющим критерием для классификации готовых к использованию смесей.

Напыляемый тип пенополиуретанаИсточник allegroimg.com

Переработка

В наши дни вопрос о вторичной переработке полиуретана приобретает все большую актуальность. Проблема связана с увеличением площадей свалок, а также увеличением расходов на их вывоз. В последние годы наблюдается развитие новейших технологий по переработке эластомеров и этому вопросу уделяют все больше внимания.

Вот основные методы получения вторичного сырья из полиуретана.

  • Физический. В этом случае пластик измельчается до мелкой фракции, которая в последующем используется в качестве наполнителя при строительстве.
  • Переплавка. Результат данного метода – изготовление сырья, которое в последующем используется для получения полиуретановых продуктов.
  • Гликолиз с высоким нагревом. При помощи такого метода расщепляются углеводы.
  • Химический. Переработка основана на деполимеризации, после которой из эластомера формируют вещества, что имеют небольшую молекулярную массу.
  • Сжигание. Этот метод получения энергии считается наиболее опасным из всех вышеперечисленных, так как при нем в атмосферный воздух выделяются вредные вещества.

Благодаря обширному внедрению вторичной переработки можно решить актуальную проблему использования полиуретана. Свойства этого материала многообразны, у них практически не имеется границ. Эластомер прекрасно функционирует не только в бытовой среде, но и в экстремальных условиях.

Несмотря на то что это синтетическое вещество, оно является безопасным для человека, поэтому используется в медицине, строительстве, текстильной и обувной промышленности. Несмотря на высокую стоимость по сравнению с другими материалами, полиуретан окупается своей надежностью и долговечностью.

В следующем видео вас ждет дополнительная информация о применении полиуретана.

Что значит «полиуретановая кожа», кожа «PU»?

Полиуретановая кожа – одна из новейших разработок. «Дышащая», она хорошо держит форму, не содержит ПВХ и не имеет запаха. По виду почти не отличается от натуральной, а по прочности, эластичности, морозоустойчивости, превосходит ее. Она гигроскопична, впитывает влагу изнутри, но не пропускает снаружи.

Экокожа имеет два или три слоя. Изнаночная ее сторона – это тканевая основа, часто в сочетании с обработанной по специальной технологии дефектной натуральной кожей. Верх – полиуретан – за счет своих характеристик делает материал крепче и практичнее в эксплуатации, дает дизайнерам возможность создавать уникальные по цветовой палитре вещи, украшать их рисунками и принтами.

Полиуретан технические характеристики: химические и физические свойства

Главным преимуществом этого вида сырья является возможность придания ему самых разных качеств. Как эластомер, он отлично сохраняет геометрию и способен возвращаться к первоначальному состоянию много раз. По этому показателю данный материал опережает главного конкурента – резину. Благодаря этому он показывает высокую износоустойчивость.

Что это такое полиуретан, химический состав материала и свойства

Основные компоненты:

  • • полиолы – длинные цепочки;
  • • диолы – короткие;
  • • диизоцианаты.

За счет комбинации составляющих придаются необходимые качества по эластичности. Получаются устойчивые соединения, сохраняющие свои параметры при разных температурах, несклонные вступать в реакцию с окружающей средой. Пластик удерживает свою структуру в присутствии: масел, кислоты, щелочей и жиров. Не подвергается гидролизу, устойчив к воздействию микроорганизмов (грибков, бактерий, архей). Вещество спокойно переносит умеренное влияние ультрафиолета. Не окисляется озоном, как резина. Это повышает срок службы изделий.

Физические качества

Главное преимущество – это способность временно изменять геометрию и возможность придания разнообразных дополнительных свойств. Продукты на основе этого материала применяются в различных областях промышленности, так как он:

  • • способен возвращать начальную форму после снятия усилия;
  • • показывает высокую износостойкость;
  • • сохраняет добротность при нагреве и охлаждении;
  • • не пропускает электричество;
  • • имеет коэффициент теплопроводности от 0,19 до 0,25 в зависимости от твердости;
  • • создает воздухонепроницаемую пленку;
  • • обладает относительно низким удельным весом;
  • • возможно создать детали с разными коэффициентами прозрачности.

Где используется полиуретан

Химические заводы выпускают этот материал в трех формах: твердый (листовой, прутковый, гранулированный), текучий и пенистый. Первый используется для выпуска прокладок, защитных манжет, втулок, сайлентблоков и уплотнителей прессов. Большую популярность это вещество приобрело при производстве бескамерных шин для спорттоваров (роликовые коньки, скейтборды), для детских колясок, технологического оборудования (рохли, электрокары, складские тележки, направляющие для транспортеров). Эти изделия в широком ассортименте представлены в .

Жидкий используется для герметичного антикоррозийного покрытия самых разнообразных конструкций: бетонных перекрытий, кровли, поверхности грохотов, транспортерных лент. Он применяется как компонент в составе герметика, клея, лака, краски. При последующей обработке путем вулканизации из него изготавливают сложные защитные элементы: молдинги и манжеты.

Пенистый применяется для утепления зданий, технологических устройств. Из него получаются легкие и эластичные подошвы для спортивной обуви, малонагруженные шины. Перечислить, что делают из полиуретана, не представляется возможным. Этот материал широко востребован:

  • • В тяжелой промышленности, где используются вибростенды, и где необходимо применение условно подвижных узлов.
  • • В строительной отрасли. Им утепляют поверхности зданий, создают пленку, защищающую от атмосферных воздействий.
  • • В автомобилестроении. Из него делают шины, сайлентблоки, манжеты и прокладки, защитные кожухи.
  • • В медицине. Широкое распространение получил из-за нейтральности. Изделия не выделяют вредные вещества и не реагируют с лекарственными препаратами. Гибкость и высокая износоустойчивость позволяет применять его в приготовлении протеза, презерватива, имплантата и покрытия для оборудования (костыль, кровать, поручень, инвалидная коляска).
  • • В мебельной индустрии. Используется в производстве матрасов, мебели для сада, крепежей, стульев и столов, элементов для декоративной отделки.
  • • В изготовлении спортивных принадлежностей: беговых дорожек, роликов, ограничителей в тренажерах, кроссовок и кед, противоскользящих покрытий, пропитка чехлов.
  • • В легкой промышленности. Из материала производятся подошвы для обуви, заклепки, коврики для ванной комнаты, ортопедические стельки. Выпускается ткань, имитирующая натуральную кожу.

Из чего и как делают полиуретан

Изначальным сырьем для производства является нефть. Из нее выделяются два основных компонента – изоцианат и полиол. Их процентный состав, а также наличие добавок определяют физические свойства конечного продукта. В результате может получиться твердая, жидкая или тягучая субстанция, пригодная для дальнейшей обработки, как обычный полимер.

С завода волокно поступает на переработку в виде гранул, прутков, листа или в жидком состоянии. Изначально придается соответствующий цвет и степень прозрачности. Такие типы поставок позволяют простыми технологическим решениями изготавливать ту или иную продукцию, необходимую для потребителя.

Виды полиуретана

Химическая отрасль выпускает три основных класса.

Адипрены

Это эластичные вещества, имеющие хорошие характеристики сохранения формы. Из них изготавливают защитные пыльники, протекторы шин для автомобильного транспорта, прокладки и уплотнители, валики для тележек и конвейеров, покрытие для решеток и узлов в обрабатывающей промышленности. Применяют детали в циклонах, грохотах и сепараторах (для предохранения изделий от износа). Изготавливают оправы для литья из гипса и бетона.

Вулколланы

Благодаря повышенной твердости и диапазону температур от -60 до +120 градусов, при которых не меняются параметры, этот материал необходим для создания опор, втулок, сайлентблоков.

Вулкопрены

Это типы, которые используются для последующей вулканизации в сочетании с другими полимерами (каучук). Позволяют достичь высоких показателей по истиранию.

Полиуретановые уплотнения.

Такие детали как втулки, манжеты, кольца, прокладки и другие уплотнения целесообразно изготавливать именно из полиуретана, а не из резины, металла или пластика. На эти детали приходится основная ударная, вибрационная нагрузка. А полиретан как раз тот материал, который наиболее стоек к подобным воздействиям. Изделия из полиуретана могут быть различной твердости, но при этом и эластичными, а значит износостойкими. Кроме того полиуретановые уплотнения применяются на очень многих производствах, так как не теряют своих свойств при высоких и низких температурах, стойки к воде, маслам, растворителям, озону, микроорганизмам и плесени.

Виды полиуретана

Химическая отрасль выпускает три основных класса.

Адипрены

Это эластичные вещества, имеющие хорошие характеристики сохранения формы. Из них изготавливают защитные пыльники, протекторы шин для автомобильного транспорта, прокладки и уплотнители, валики для тележек и конвейеров, покрытие для решеток и узлов в обрабатывающей промышленности. Применяют детали в циклонах, грохотах и сепараторах (для предохранения изделий от износа). Изготавливают оправы для литья из гипса и бетона.

Вулколланы

Благодаря повышенной твердости и диапазону температур от -60 до +120 градусов, при которых не меняются параметры, этот материал необходим для создания опор, втулок, сайлентблоков.

Вулкопрены

Это типы, которые используются для последующей вулканизации в сочетании с другими полимерами (каучук). Позволяют достичь высоких показателей по истиранию.

Вспененный ПУ (поролоны)

Представляет собой пористое, газонаполненное на 85-90% инертным газом синтетическое изделие. Зависимо от метода производства, состава – различается по степени эластичности. Может быть как мягким (поролон) так и жестким, который почти не подвержен деформации.

Широко востребован в промышленности, строительстве двухкомпонентный вспененный полиуретан – ППУ, который образуется путем смешивания двух компонентов. Реакция протекает очень быстро – в течение 5-10 секунд ППУ вспенивается, затем затвердевает. В результате получается легкая масса с низкой тепловой проводимостью, которая не гниет, не поддерживает самостоятельное горение, не подвергается воздействию влаги, щелочей, органических растворителей, слабых кислот. Вспененный ППУ очень востребован в качестве утеплителя, шумоизоляции. Прекрасно заполняет поры, не позволяя тем самым образовываться мостикам холода. Применяется в широком температурном диапазоне от -60°С до+140°С, практически не меняет своих свойств со временем.

Свойства и технические характеристики листового полиуретана

Полиуретан обладает большим набором физических свойств, выгодно отличающих его от конкурентов. Эластомер обладает такими физическими характеристиками:

  • высокие прочностные показатели и сопротивляемость разрыву;
  • высокие показатели диэлектрических свойств;
  • материал не впитывает влагу, стоек к воздействию атмосферных осадков;
  • стоек к воздействию растворителей и масел;
  • стоек к воздействию радиоактивного излучения;
  • материал обладает хорошей эластичностью при различных показателях твердости, начиная с 40 и заканчивая 97 единицами Шора;
  • при деформации полиуретан восстанавливает свои начальные геометрические характеристики (обратная деформация);
  • листовой полимер выдерживает давление до 100 МПа;
  • полиуретан сохраняет свои технические характеристики при эксплуатационной температуре до 120 градусов Цельсия. Нижний рабочий предел температуры полиуретана составляет минус 70 градусов;
  • полиуретан биологически инертен, не поддерживает рост плесени и грибка, не гниет и может сам выступать в роли антикоррозионной защиты.

Химические свойства полиуретана характеризуются высокой стойкостью материала к некоторым агрессивным веществам. В частности, полиуретан может находиться в контакте с растворителями и маслами. Материал стоек к различным нефтепродуктам и может использоваться в работе с горюче-смазочными материалами.

Отлично проявляет себя в соленых средах и в условиях повышенной влажности, а также не разрушается и не меняет своих физико-механических свойств под воздействием ультрафиолетовых лучей.

Из отрицательных свойств материала можно отметить его неустойчивость к воздействию азотной, фосфорной и муравьиной кислот, а также химически активных сред с высоким содержанием соединений хлора и ацетона. Материал может подвергаться разрушению при продолжительном контакте со щелочами в условиях высоких температур. При эксплуатации полиуретана за пределами рабочего диапазона температур возможны случаи изменения его физико-механических свойств.

Гарантия качества изделий из полиуретана.

Наша компания использует только высококачественное сырье, производство полиуретана ведется при непременном соблюдении всех требований к технологическому процессу. Накопленный профессиональный опыт позволяет сотрудникам точно подобрать соответствующий Вашим требованиям полиуретан, а отработанные технологии сводят вероятность ошибки к нулю.

На любые изделия распространяется гарантия производителя, гарантийный срок устанавливается индивидуально в процессе оформления заказа.

Более полную информацию о полиуретане можно найти в нашем каталоге статей. Надеемся, эта информации будет Вам полезна.

Звоните нам: 8 (812) 647-63-60

Итоги

Эластичные полиуретаны нашли широкое применение в различных отраслях производства и во многих сферах народного хозяйства благодаря своим качествам и характеристикам.

Жидкий двухкомпонентный полиуретан – один из немногих материалов, успешно применяющийся при массовом потоковом производстве материалов для декоративной отделки помещений из гипса, цемент или бетона.

Эластичные волокна комбинируют с другими типами материалов для получения прочных и износостойких нитей, которые применяются как для пошива спортивной одежды, так и для высокопрочных полимерных тканей, использующейся в военной промышленности, и даже для производства специальных безвоздушных шин.

https://youtube.com/watch?v=lQG-DvfKYAg

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.