Kaasaegse teaduse areng ei seisa paigal. Koos sellega täiustatakse juba tuntud materjale ja ilmub uusi. Üldjuhul on aluseks...

Polüuretaan. Mis materjal see on, selle omadused ja kasutusalad?

Masterwebist

20.10.2018 16:00

Kaasaegse teaduse areng ei seisa paigal. Koos sellega täiustatakse juba tuntud materjale ja ilmub uusi. Alusena kasutatakse reeglina sünteetilisi polümeere, näiteks polüuretaani. Milliste ainetega need on ja milliseid rakendusi on leidnud kõigis igapäevaelu ja tootmise valdkondades, saame teada veidi hiljem. Füüsikalised ja tehnoloogilised omadused võimaldavad neid kasutada ka kõige kriitilisemates tööstusharudes: masinaehitus, isolaatorite ja kinnitusdetailide tootmine. Ilma nendeta on lihtsalt võimatu ette kujutada inimese igapäevast elu.

Et samm edasi

Vaatamata pidevatele arengutele on tungiv vajadus uute kvaliteetsete materjalide järele endiselt väga suur. Kaasaegne elu nõuab tohutult erinevaid aineid: plastist ja kõvad, tõmbe- ja vastupidavad. Need peavad taluma stressi, temperatuurimuutusi ja agressiivset kasutamist.

See vajadus sunnib teadlasi katsetama polümeerühendite sünteesi ning anorgaaniliste ja orgaaniliste komponentide kokkusobivust, püüdes saada mitmekülgsemaid ühendeid. Polüuretaan on selline polümeer. Sellel on terve hulk ainulaadseid omadusi, mis on muutnud selle üheks kõige aktiivsemalt kasutatavaks peaaegu kõigis elu- ja tootmisvaldkondades.

Mis materjal see on: polüuretaan?

Esiteks tasub üksikasjalikumalt mõista ainet ennast ja miks seda nimetatakse termoplastiks.

See polümeersegu ühendab endas vastupidava plasti kõvaduse ja loodusliku kautšuki plastilisuse. See ilmus alles eelmise sajandi keskel tänu USA teadlaste jõupingutustele, kes suutsid selle sünteesida. Selle materjali füüsikalised omadused sõltuvad otseselt põhikomponendist.

Põhilised toorained

Toormaterjale, millest talla jaoks toodetakse polüuretaanmaterjali, on mitut tüüpi. Need on polüestrid ja polüestrid, samuti alifaatne isotsüanaat.

Nüüd, kui teame, mis materjal see on - polüuretaan, peame mõistma selle võimalikke koostisi.

Kui aine aluses on suurem polüeetri (propüleen- ja etüleenoksiid, isopreen) protsent, muutub lõppaine hüdrolüüsiprotsessile vastupidavamaks ning sellel on ka suurenenud külma- ja kulumiskindlad omadused.

Polüestritest (ftaalhappe lineaarsed tooted) valmistatud alused annavad lõppainele järgmised omadused:

tõmbetugevuse suurenemine;
suurenenud kulumiskindlus;
algse kuju taastamise võimalus.

Rataste puhul suurendab viimasel komponendil põhinev polüuretaanmaterjal ultraviolettkiirguse vastupidavust ja elastsust isegi alla nulli jäävatel temperatuuridel.

Peamine meetod selle aine valmistamiseks on granulaadist valamine. Lõplik elastomeer võib olla kahes olekus: viskoosne vedel ja tahke. Tahked ained võivad olla kas kristalsed või amorfsed (see tähendab, et neil on aatomistruktuuris ainult lühiajaline järjestus).

Kettide pikendamiseks ja struktureerimiseks kasutatakse glükoole, vett, glütserooleetrit või kastoorõli. Need reaktiivid määravad lineaarsete polüuretaanide molekulmassi.

Polüuretaani moodustumise katalüsaatoriks võivad olla tertsiaarsed amiinid, berüllium, raud, vanaadiumi või vase ühendid, aga ka plii- või tinanaftenaadid.

Aine peamine omadus

Polüuretaanmaterjalist (näiteks sisetallad) valmistatud valmistoodetel on erinevad lõppomadused, mis võivad igas kasutusvaldkonnas erineda. Võtmeomadus on võime seada ja kohandada vajalikke parameetreid materjali hankimise algfaasis. See aitab kaasa selle kasutusalade üha suurenevale laienemisele.

Kui te ei pööra tähelepanu termoplastilise polüuretaani aluseks olevale domineerivale komponendile, on saadud materjalil ka terve hulk üldisi omadusi.

Põhijooned

Esiteks on sellel ainel vastupidavus ja vastupidavus ning see hoiab hästi oma kuju. Teiseks võimaldab selle suur tugevus erinevatel deformatsioonidel, näiteks venitamisel või painutamisel, muutuda asendamatuks tööstusharudes, kus materjali plastilisus on esiplaanil. Kolmandaks, hea müra- ja vibratsiooni neeldumise tase muudab polüuretaani populaarseks näiteks masinaehituses.

Lisaks saab ainet värvida, mis ei mõjuta kulumiskindluse parameetreid, kuna värvi kantakse mitte ainult pealmisele kihile, vaid värvib kogu mahu.

Selle elastomeeri kasutamise temperatuurivahemik on -60 kuni +80 kraadi Celsiuse järgi.

Polüuretaan kui jalatsitalla materjal on vastupidav rasvadele, mikroobidele, bakteritele, temperatuurimuutustele, mereveele, vananemisele ja mehaanilisele stressile. Materjali üldise tugevuse suurendamiseks võib selle katta tugevdatud klaaskiu kihiga. Polüuretaani lahused orgaanilistes lahustites muudetakse erinevat tüüpi ülitugevateks liimideks.

Ja üks väga tore boonus: seda ainet saab taaskasutada.

Rakendused

Termoplastse polüuretaani peamised kasutusvaldkonnad on:

Autotööstus;
üldtarbekaupade tootmine;
kingatööstus;
sporditarvete tootmine;
kaabli tootmine.

Auto- ja masinaehituses kasutatakse seda ainet käepidemete, lööke neelavate šassii tugede, mattide, vedrude, visiiride, erinevate lülitite ja isolaatorite tootmiseks. Mõnel juhul valmistatakse sellest auto salongi dekoratiivsed osad.

Tarbesektorites valmistatakse sellest taldu, sisetaldu ja muid sarnaseid jalatsikomponente, vihmavarjuotsikuid jne.

Polüuretaan jalatsitööstuses

Polüuretaan leidis oma peamise kasutuse igapäevaelus kingatööstuses. Tänu oma põhiomadustele (külmakindlus, elastsus, tugevus, vastupidavus ja vastupidavus pidevale mehaanilisele pingele) on see suurepärased tallad, eriti talvejalatsite jaoks. Selle polümeeri ergonoomika on kõrge koos antiseptiliste omadustega, mis võimaldab seda kasutada sisetaldade valmistamiseks.

Ka vaba aja veetmiseks ja sportimiseks mõeldud kaupade tootmine ei ole täielik ilma polüuretaanita. Sellest valmistatakse rulluiskude rattaid, sportrehve, pukse ja tihendeid, suuskade otsikuid, spetsiaalseid spordisaapaid lumelaua- ja kiiruisutamiseks, rattaid ruladele, ühenduselemente ja erinevaid kinnitusi.

Lühikokkuvõte

Nüüd, kui teame, mis materjal see on - polüuretaan, tasub see kokku võtta. Niisiis on see elastomeer üks kõige sagedamini kasutatavaid ühendeid. Seda eristavad mitmed suurepärased tehnoloogilised, füüsikalised, keemilised ja disainiomadused, mis tagavad selle kasutamise paljudes tööstusharudes ja tööstusharudes.

Kõik need omadused muudavad materjali masstootmiseks majanduslikult elujõuliseks. Samas on selle protsessi kulud nii rahaliselt kui ka ajaliselt üsna tagasihoidlikud.

Voodrimaterjalina kasutatakse polüuretaani toitekaablite ja autosalongi dekoratiivelementide kerimisel, rulluiskudel ja sisetaldadel. Võimalus seada vajalikud omadused tootmisetapis võimaldab laiendada selle polümeeri kasutusala ja muudab need peaaegu piiramatuks.

Kievyan Street, 16 0016 Armeenia, Jerevan +374 11 233 255

heteroahelalised polümeerid, mis sisaldavad asendamata ja/või asendatud uretaanrühmi -N(R)-C(O)O- (R = H, alküül, arüül või atsüül). Uretaanrühmade arv sõltub moolist. P. algkomponentide mass ja suhe. Olenevalt viimase olemusest võivad P. makromolekulid sisaldada muid funktsioone. rühmad: eeter ja ester (polüester-uretaanid), uurea (polüuretaanuuread), isotsüanaat-uraat (polüuretaanisotsüanuraadid), amiid (polüamidouretaanid), kaksiksidemed (polüdienuretaan), mis koos uretaanrühmaga määravad polümeeride omadused. Tuntud on lineaarsed ja võrkpolümeerid, samuti uretaani sisaldavad läbitungivad polümeervõrgud ja funktsionaalne uretaan. oligomeerid.

Kviitung. Põhiline traditsiooniline tööstuses kasutatav P. sünteesimeetod on vastastikune. bi- ja polüfunktsionaalseid isotsüanaatrühmi sisaldavad ühendid. hüdroksüülrühma sisaldavad derivaadid.

Ekvimolaarse suhtega kaks bifunktsionaalset. sünteesi komponentidest tekivad lineaarsed polümeerid.Ristsidemeid mittesisaldavate polümeeride saamine ei ole aga kõrge reaktsiooni tõttu võimalik. isotsüanaatrühma võime mis tahes ühendi suhtes. ja aktiivset vesinikuaatomit sisaldavad rühmad (komponentides ja keskkonnas vesi, tekkivas ahelas uretaanrühmad). Seetõttu nn lineaarseid polümeere tuleks käsitleda nõrgalt hargnenud polümeeridena.

Võrgusilma P. saadakse järgmiselt. juhtudel: 1) vähemalt ühel sünteesi komponendil on funktsionaalsus rohkem kui kaks (tekivad uretaanristsidemed); 2) koos sünteesi kahe põhikomponendiga kasutatakse laiendavaid ja struktureerivaid aineid (keemiliste ristsidemete struktuuri määrab struktureerivate ainete olemus: trioodide puhul tekivad uretaanrühmad, nende juuresolekul veest, diamiinidest - biureet, karboksüülrühma sisaldavad ühendid - amiid, väävel - polüsulfiid); 3) funktsioonid viiakse P. makromolekulidesse sünteesi käigus. aktiivset vesinikuaatomit sisaldavad rühmad, nt. uurea ja kasutada isotsüanaatkomponenti hüdroksüülrühma sisaldava komponendiga võrreldes liias (biureti ristsidemed); 4) teostada juuresolekul isotsüanaatrühmade tsüklotrimerisatsiooni. spetsiifiline katalüsaatorid, mille tulemusena moodustub ristsiduv ühik - isotsüanuraadi tsükkel.

Nii saadakse polüuretaanisotsüanuraate.

Vähem levinud on polükloriidide süntees glükoolide (madala molekulmassiga või oligomeersetest) ja diamiinide biokloroformaatidest.

R-alküleen, oligomeeri jääk; R"-alküleen, arüleen Reaktsioonikiirus on suur, kuid kuna HC1 vabaneb ja selle sidumiseks on vaja kasutada aktseptoreid, on selle meetodi lai praktiline kasutamine piiratud. Selle meetodi abil saadakse N-asendatud polüpeptiide (näiteks , piperasiinist), mis erinevad kõrgema kuuma- ja külmakindluse poolest kui nende asendamata analoogid.

Asendatud P. võib saada ka asendamata lineaarse P. atsetüülimisel äädikhappe anhüdriidiga lahuses (kat. kloorhape).

Süntees põhineb nn. Mitteisotsüanaat P. põhinevad mittetraditsioonilistel uretaani moodustamise lahustel. Näiteks polüoksüpropüleenhüdroksüuretaanid saadakse propüleenoksiidi oligomeeridest, mis sisaldavad terminaalseid tsüklokarbonaatrühmi (mol.mass 800-2000) ja alifaatseid. diamiinid

Nii saadakse P. põhimõtteliselt teistsuguse struktuuriga ja uute omadustega (antud juhul suurema vastupidavusega leelistele ja kõrgetele temperatuuridele) kui traditsioonilisel polüoksüpropüleenglükoolidel põhineval P.-l.

Uretaani sisaldavad interpenetreerivad polümeervõrgud (IPN-id) saadakse hargnenud või võrkjas polümeeridest ja polümeriseerivatest monomeeridest või reaktiivsetest oligomeeridest. Näiteks võrk P. paisutakse esmalt stüreenis või oligoeeterakrülaadis ning seejärel polümeriseeritakse ja (või) kõveneb. IPN-ide omadused ei lisandu neid moodustavate üksikute polümeeride omadustele (vt ka Võrgupolümeerid).

Funktsionaalne uretaan oligomeerid saavad interaktsiooni. isotsüanaati sisaldavad eelpolümeerid (vt allpool) ühenditega HO-R"-f, kus f on funktsionaalne rühm, nt epoksü, metakrülaat, peroksiid; R" on alküleen. Näiteks glütsidooli kasutatakse oliguretaanepoksiidide sünteesimiseks.

Selliseid oligomeere saab kõvendada samade kõvenditega nagu nende analooge, mis ei sisalda uretaanrühmi. Tooted P saamiseks. 1. Isotsüanaadid: tolu-üleendiisotsüanaadid (2,4- ja 2,6-isomeerid või nende segud vahekorras 65:35), 4,4"-difenüülmetaan-, 1,5-naftüleen- , heksametüleendiisotsüanaadid, polüisotsüanaadid, trifenüülmetaantriisotsüanaat, biuretisotsüanaat, isotsüanuraadi isotsüanaadid, 2,4-toluüleendiisotsüanaadi dimeer, blokeeritud isotsüanaadid (vt ka isotsüanaadid). a jäikade polüuretaanvahtude ja värvikatete tootmine, biureet - ja isotsüanuraadi isotsüanaadid - värvi- ja lakikatete tootmise põhialus, trifenüülmetaantriisotsüanaat - alus suhteliselt madala molekulmassiga polümeeride ristsidumiseks, mis sisaldavad terminaalseid OH-rühmi kahepakendilises liimis koostised, blokeerivad diisotsüanaadid - üksikpakendis Diisotsüanaadi struktuur määrab uretaani moodustumise kiiruse, tugevusnäitajad, valgus- ja kiirguskindluse, kõvaduse P.

2. Hüdroksüülrühma sisaldavad komponendid: 1) oligoglükoolid - THF, propüleen- ja etüleenoksiidide (polüoksüalküleenglükoolid), divinüüli, isopreeni (oligodieendioolid) homo- ja kopolümerisatsiooni saadused (mol.mass 1000-5000); 2) polüestrid terminaalrühmadega OH-lineaarsed adipiin-, ftaal- ja muude dikarbonaatühendite polükondensatsiooniproduktid etüleeni, propüleeni, butüleeni või muu madala molekulmassiga. glükoolid; loetletud hargnenud polükondensatsioonitooted. segu ja glükoolid trioolide (glütserool, trimetülool-propaan) lisamisega, e-kaprolaktooni polümerisatsiooniproduktid. Hüdroksüülrühma sisaldav komponent määrab peamiselt. füüsikalis-mehaaniline kompleks Püha P.

3. Ahela pikenemise ja struktureerimise ained: 1) hüdroksüülrühma sisaldavad ained - vesi, glükoolid, oksüetüleen. difenüloolpropaan, glütseroolmonoallüüleeter, kastoorõli; 2) diamiinid -4,4"-metüleen-bis-(o-kloroaniliin), fenüleendiamiinid jne. Nende ainete olemus määrab lineaarsete polümeeride molekulmassi, vulkaniseerimisvõrgustiku tiheduse ja ristahela struktuuri. sektsioonilised keemilised sidemed, domeenistruktuuride moodustumise võimalus (vt allpool) ja sellest tulenevalt St P. kompleks ja nende eesmärk (vahud, kiud, elastomeerid jne).

4. Katalüsaatorid: 1) uretaani moodustumine - tertsiaarsed amiinid, kelaatühendid. Fe, Cu, Be, V, Pb ja Sn naftenaadid, oktanoaat (oktoaat) ja Sn-lauraat; 2) tsüklotrimerisatsioon -inorg. alused; tertsiaarsete amiinide kompleksid epoksiididega.

5. Muud: koostisained, mida kasutatakse esterpolümeeride stabiilsuse suurendamiseks leeliselise hüdrolüüsi suhtes (karbodiimiidid), emulgaatorid, isotsüanaatrühmade stabilisaatorid polüuretaani eelpolümeeride – karboksüülhappe halogeniidide – säilitamisel.

Tööstuses toimub P. süntees ühes või kahes etapis, enamasti massis, harvem lahuses.

Protsessi esimene etapp on hüdroksüülrühma sisaldava komponendi kuivatamine vaakumis (80-110 °C, jääkrõhk 0,7-1,3 kPa) särgi ja kiirsegistiga varustatud seadmetes, samuti pöörlevates kileseadmetes. , eriline. kilekuivatid düüsidega, mille kaudu tarnitakse 150°C-ni kuumutatud lämmastikku.

Üheetapilisel meetodil lisaks hüdroksüülrühma sisaldavatele ühenditele. ja diisotsüanaadid, elongatsiooni- ja struktureerivad ained sisestatakse samaaegselt seadmesse; protsess viiakse läbi temperatuuril 20-100 °C kuni isotsüanaatrühmade ammendumiseni, mille arv protsessi alguses on praktiliselt ekvimolaarses suhtes hüdroksüül- ja muude funktsioonide summaga. aktiivset vesinikuaatomit sisaldavad komponentide rühmad (vesi, alkoholid, glükoolid, karboksüülrühma sisaldavad ühendid). Sel juhul toimub rida paralleelseid voogusid. Seetõttu kasutatakse seda meetodit peamiselt saamiseks tugevalt ristseotud vahtplastid, värvi- ja lakikatted, aga ka suhteliselt madala molekulmassiga pinnakatted, eriti lineaarne, kiudu moodustav plastik.

Ahela pikenemise ja ristsidumise protsesside selgemaks eraldamiseks kasutatakse kaheastmelist meetodit, mille puhul esimesel etapil nn. isotsüanaadi pre-pol ja meeri, mis sisaldavad terminaalseid isotsüanaatrühmi (mol.mass 1000-5000; isotsüanaatrühmade molaarne liig hüdroksüülrühmade suhtes - mitte vähem kui 2). Protsess viiakse tavaliselt läbi perioodiliselt. meetod segajaga aparaadis temperatuuril 80–110 °C juuresolekul. katalüsaator inertgaasi atmosfääris. Piirkonna kontrollimisel lähtutakse isotsüanaatrühmade vähenemisest, mille arv ei tohiks esialgsega võrreldes väheneda rohkem kui 2 korda.

Teises etapis toimub interaktsioon. prepolümeer pikenevate ainetega (lineaarsete polümeeride sünteesil) või pikenemine ja struktureerimine 20-100°C juures. Sel juhul kasutatakse kõige sagedamini ekvimolaarset suhet eelpolümeeri isotsüanaatrühmade ning pikenemis- ja struktureerivate ainete aktiivsete H-aatomite summa vahel. Selles sünteesi viimases etapis, lineaarsete polümeeride tootmisel, pressitakse polümeersulam seadmest välja ja pärast jahutamist plokid granuleeritakse (saakse termoplastsed elastomeerid ja plastid) või rullitakse (kummid). Protsessi läbiviimisel lahuses valatakse polümeerilahused järelsünnituse jaoks anumatesse. töötlemine (liimid, lahused kiudude moodustamiseks).

Teise meetodi kohaselt võrkjas P. hulgi sünteesimisel, kasutades nii ühe- kui ka kaheastmelist tehn. Skeemil saadakse vedel reaktsioon. mass komponentide intensiivsel segamisel survevalu masinates, lagundada. doseerimisseadmetega varustatud tüüp. Masinate segamiskambrid on ülitõhusad segamisseadmed, mille kiirus on kuni 30 tuhat minutis; reaktsiooni viibimisaeg mass kambris ei ületa 5-10 s. Saadud mass valatakse vajaliku konfiguratsiooniga vormidesse, kus lõpetatakse “reaktsioonvormimine”, s.o. toodete (vahtplastid, elastomeerid) tootmine.

Omadused. Lineaarsed polümeerid on tahked amorfsed või kristalliseerivad polümeerid; nad ütlesid m (10-50) 103; peaaegu täielikult lahustunud. ülipolaarsetes (DMF, DMSO, propüleenkarbonaat) või prootoniaktseptori (dioksaan, THF) lahustes. Retikulaarne P. paisub nendes keskkondades piiratud määral; nende omadusi ei määra mitte ainult algkomponentide struktuur, vaid ka ruumide tihedus. võrk (õmblusaste). Funktsionaalne uretaan oligomeerid on viskoossed vedelikud (viskoossus sadadest mitme tuhande puisini); nad ütlesid m 1000-5000; sol. paljudes org. r-jaemüüjad.

P. omadused on määratud spetsiifiliste interaktsioonide olemasoluga. iseloom (vesiniksidemed, ioonset tüüpi sidemed) ja mittespetsiifilised (dipool-dipool, van der Waalsi vastastikmõjud, samuti kristalliseerumine), mille kogupanus St P. kompleksi tekkes on määrav.

Vesiniksidemete moodustumisel on prootoni doonoriteks uretaanrühmade H-aatomid, polüuretaan-uureate ja polüamidouretaanide puhul vastavate funktsionaalrühmade H-aatomid. rühmad; prootoni aktseptoriteks on järgmised karbonüülrühmad. rühmad, samuti esterrühmad polüeeteruretaanide puhul ja eetersidemed polüoksüalküleenglükoolide puhul. Dipool-dipool interaktsioonis osalevad ka uretaan, uurea ja teised P. struktuuris esinevad rühmad. Konkreetsete jõudude avaldumise tulemusena. intermol. interaktsioonid P. struktuuris, tekivad assotsiaadid, nn. domeenimoodustised, mis termodünaamiliselt ei ühildu peamiste polümeeriahelate massiga, kuid on nendega keemiliselt seotud. Selle kokkusobimatuse tulemusena toimub mikrofaaside eraldumine (mikrosegregatsioon) supramolekulaarsel tasemel. Sel juhul on sidusrühmade moodustatud faas P-s omamoodi tugevdav "aktiivne täiteaine". Eelkõige selgitab see võimalust saada P põhjal kõrgete struktuursete omadustega materjale. omadused (tugevus, kõvadus, rebenemiskindlus), ilma aktiivseid täiteaineid kasutamata.

Aastal nn segmenteeritud P. (plokkpolüuretaanid), sünteesitud isotsüanaadi eelpolümeeridest, mille valmistamisel oli isotsüanaat- ja hüdroksüülrühmade suhe üle 2 ning ekvimolaarne kogus madala molekulmassiga. diool (ahela elongatsiooniaine), domeenistruktuurid tekivad naaberuretaanrühmade plokkide suure kontsentratsiooni tõttu ionomeerides, nn. katioonsed ühendid, domeenistruktuurid, tekivad kvaternaarsete ammooniumiühendite kujul.

Kõik intermol. interaktsiooni mängivad ka "füüsilise" rolli. ristlingid. Domeenistruktuuride olemasolust tulenev tugevdav toime ilmneb ainult kombinatsioonis: 1) mittespetsiifiliste interaktsioonidega. tegelane, nt. kristallilisuse ilmnemisega (kristalliseerivate alifaatsete diisotsüanaatide ja dioolide kasutamine kiudu moodustavate polümeeride ja teatud termoplastsete elastomeeride saamiseks); 2) tugeva sidusa vastasmõjuga. aromaatne dioolid (aromaatsete polüestrite ja dioolide kasutamine termoplastsete elastomeeride tootmiseks); 3) kemikaalide olemasoluga. ristsidemed (vormitud vahtpolüstüreen, elastomeerid, liimid ja värvikatted).

Tugev intermol. interaktsiooni määrata ruumide eripära. võrk P.: moodustatakse ainult "füüsiline". ristseotud (termoplastsed elastomeerid, plastid, kiud), annab kvaasivõrkmaterjalide omadused (kõrge tugevus toatemperatuuril, kõvadus jne). Täitmata P. kõrge tugevusnäitajate saamiseks, mis on võimelised töötama kõrgel temperatuuril. t-rah, segatühikud on vaja. võrk sõnast "füüsiline". ja keemia. ristsidemeid ja viimaste arv peaks olema väike. Muidu keemia. side on takistatud. P. ahelate konformatsioon ja vastavalt ka molekulidevaheliste jõudude rakendamine. interaktsioonid.

Intermooli saadavus. interaktsioonid määrab ka lõõgastumise omadused. käitumine P. Ühest küljest on need olendid. karusnaha vähendamine. indikaatorid korduva koormusega kokkupuutel "füüsilise" osalise hävimise tõttu. seosed, sealhulgas t-r arenemise mõjul, teisest küljest labiilse "füüsilise" tasakaaluline olemus. ühendused, nende võime selle tulemusena ümber jaotada ja taastada pärast koormuse eemaldamist ja "puhkeperioodi"; See seletab St. P. regeneratsiooni, mis on eriti ilmne vahtplastide puhul.

Polümeeride eelised, mis määrasid nende tootmise kiire arengu (eriti vahustatud kujul): 1) selle klassi polümeeridel on ainulaadne omaduste kompleks: kõrge tugevus ja kõvadus täitmata olekus koos elastsuse, õli- ja bensiinikindlusega, hea nakkuvus paljude materjalidega, kiirgusega. vastupidavus ja lõpuks erakordselt kõrge kulumiskindlus, mille suurus ületab enamiku tuntud polümeere.

2) Algkomponentide olemuse muutmine ja lihtsalt nende vahekordade muutmine muudab suhteliselt lihtsaks mitmesuguste materjalide - plastide, elastomeeride, kiudude, vahtude - hankimise. Samamoodi saab varieerida P. töötlemise meetodeid: nn. reaktsioon vormimine või reaktsioon-injektsioon. vormimine (toota survevaluplastid, vahtplastid ja elastomeerid); survevalu (termoplastilised elastomeerid, kiud); standardsetel kummivarustusel. tööstus (nn rullitavad uretaanelastomeerid).

3) Tehniliselt väärtuslikud vahustatud vahud saadakse reeglina mitte puhumisainete sisseviimise või gaaside kasutamisega, vaid koostoime tulemusena. isotsüanaatkomponendid veega, karboksüülrühma sisaldavad polüestrid või muud; sel juhul luuakse soodsad tingimused vahtmaterjali makrostruktuuri kujunemiseks samaaegselt kemikaaliga. tema hariduspiirkonnad.

P. puudused: madal takistus suurenenud. t-rah ja leeliste toime, jääkdeformatsioonide kuhjumine pikaajalise mõjul. koormused, terav sõltuvus füüsikalis-mehaaniline. St. temperatuurimuutustest.

Rakendus. Lineaarset P. kasutatakse plastina. massid, polüuretaankiud, termoplastilised elastomeerid, kunstide tootmiseks. nahad, liimid (vt. Sünteetilised liimid), rullplastid Võrkplaste kasutatakse polüuretaanvahtude, uretaanelastomeeride, lakkide (vt. Polüuretaanlakid) ja hermeetikutena. Polüuretaanionomeere kasutatakse värvi- ja lakitööstuses kasutatavate lateksite tootmiseks, liimide valmistamiseks, elektrit juhtivate materjalide tootmiseks ja meditsiinis.

Urethane EPS on tugevdatud kummide, löögikindlate plastide, eritoodete alus. liimid, lakid, vibratsiooni- ja mürakaitsematerjalid. Uretaani funktsioon. oligomeerid-valu kõvenevad ühendid; Neid kasutatakse ka liimide valmistamiseks ning värvi- ja lakikatete tootmiseks. "Isotsüanaadivaba" P. kasutatakse tööstuslike põrandate valmistamisel. hooned ja rajatised.

P. suurimad tarbijad: autotööstus (kuni 25% kogutoodangust), mööblitööstus (kuni 20%), ehitus (16%), külmikute tootmine (9%), ülejäänud. põllumajandus, elektroonika, kingatööstus, kultuuri- ja majapidamistarvete tootmine.

Maailma toodang P. ca. 3,5 miljonit tonni (1986); Neist vahtplastid moodustavad kuni 87%.

Suurimad P. tootjad: USA, Kanada (kuni 37% kogutoodangust), Lääne. Euroopa (kuni 42%), Jaapan (12%), teised riigid (10%).

P. sai esmakordselt Saksamaal 1937. aastal O. Bayeri ja tema kolleegide poolt.

Lit.: Lipatov Yu. S., Kercha Yu. Yu., Sergeev L. M., Polüuretaanide struktuur ja omadused, K., 1970; Wright P., Cumming L., polüuretaanelastomeerid, trans. inglise keelest, L., 1973; Encyclopedia of Polymers, 3. kd, M., 1977, lk. 63-70; Polüuretaanidel põhinevad komposiitmaterjalid, trans. inglise keelest, toim. J. M. Buista, M., 1982; Ljubartovitš O. A., Morozov Yu. L., Tretjakov O. B., Polüuretaanide reaktsiooni moodustumine, M., 1990; Edusammud uretaaniteaduses ja -tehnoloogias, toim. K.. C. Frisch ja S. L. Reegen, v. 1-4, Stamford, 1971-76; Frisch K.C., "Populaarne plastik", 1986, v. 31, nr 3, lk. 17-21; UTECH" 86: polüuretaanitööstuse rahvusvaheline konverents. Haag, 18.–20. märts 1986, v. 4-7, L., 1986.

Tehnika ostu-müügi kuulutusi saab vaadata aadressil

Polümeeribrändide eeliste ja nende omaduste üle saate arutada aadressil

Registreerige oma ettevõte ettevõtete kataloogis

Taotlus toote/teenuse kohta

(lühemalt PU) on polümeer, mida iseloomustab elastsus ja kulumiskindlus. Polüuretaantooteid kasutatakse tööstusturul laialdaselt nende tugevusomaduste laia valiku tõttu. Need materjalid on asendanud kummitooted, kuna neid saab kasutada agressiivses keskkonnas, suure dünaamilise koormuse korral ja laiemas temperatuurivahemikus. Selle materjali töötemperatuuri vahemik on vastavalt -60 °C kuni +110 °C.

Tööstusturul esitatakse polüuretaan kõige sagedamini tahkete toorikute (lehed, vardad) kujul. Kuid kasutatakse ka pehmemaid polüuretaani vorme, aga ka vedelat materjali.

Osta lehtpolüuretaan võimalik paksus 5 kuni 80 mm, lehe suurus - 50x50 sentimeetrit mm. Vardad - läbimõõduga 20-200 mm ja pikkusega 400-600.

Polüuretaantooted pakuvad tõsist konkurentsi metallist, plastist ja kummist kolleegidele.

PU on kaasaegne, populaarne ja ohutu polümeer. Seda kasutatakse mitmesuguste tarbe- ja tööstuskaupade tootmiseks, mis muudavad meie elu mugavamaks ja on samal ajal keskkonnasõbralikud.

Polüuretaani omadused, omadused

Polüuretaan (PU), mida iseloomustab kõrge elastsus ja viskoossus, kuulub elastomeeride rühma. Need materjalid on võimelised koormuse (pinge) mõjul pikenema ja pärast koormuse eemaldamist naasta algsesse olekusse ilma struktuurimuutusteta.

Kui arvestada paari "polüuretaan-kumm", siis on esimene materjal teisest parem:

elastsus - polüuretaani suhteline murdepikenemine on kaks korda suurem;
tugevus - tugevus on kaks korda suurem;
kulumiskindlus - polüuretaani kulumiskindlus on kolm korda suurem;
vastupidavus osoonile - ei lagune osooniga suhtlemisel.

Polüuretaanist lehed, vardad ja muud tooted eristuvad füüsikaliste ja keemiliste omaduste poolest, mis määravad nende kasutamise võimaluse erinevates tööstusvaldkondades:

polüuretaan on mitmete hapete ja lahustite suhtes neutraalne, mistõttu seda kasutatakse: trükikodades (trükiseadmete rullides), keemiatööstuses, keemiliste reaktiivide hoidmiseks;
kõrge kõvadus (umbes 98 ühikut Shore'i skaalal) võimaldab seda kasutada metalli asemel, kus on suur mehaaniline koormus. Näiteks: roomiksõidukite juhtivate konstruktsioonielementide valmistamiseks;
Elastomeeril on kõrge löögitugevus ja vibratsioonikindlus. Need omadused võimaldavad seda kasutada ajamirihmade, konveierilintide, vedrude, mäetööstuses kasutatavate sõelade, siibrite ja muude toodete tootmiseks;
vastupidavus kõrgele rõhule võimaldab kasutada mansettide, rõngaste, pukside, vooderdiste ja ülitugevate õlitihendite tootmiseks;
PU-l on madal soojusjuhtivus. See säilitab elastsuse nii madalatel temperatuuridel kui -50 °C. Töötab ka temperatuuridel kuni 110°C ja talub isegi lühiajalist temperatuuritõusu kuni 140°C. See võimaldab polümeeri kasutada külmladude isoleerimiseks, polüuretaan- või polüuretaaniga kummeeritud rataste tootmiseks;
Eelnimetatud kummeeritud rattad on oma bensiini- ja õlikindluse tõttu kasutusea poolest eelistatavamad kui kummist ja kummist. Samuti võidavad kasutusea poolest õlitööstuses kasutatavad polüuretaantihendid;
polüuretaanid on dielektrikud, seetõttu tagab polüuretaankate mitte ainult vee-, soojus-, vaid ka elektriisolatsiooni;
keemiline passiivsus, vastupidavus hallitusele ja mikroorganismidele muudab selle eelistatavamaks kasutamiseks toiduainetööstuses ja meditsiinis;
polüuretaanlehti, pukse, vardaid ja muid tooteid saab korduvalt deformeerida ilma nende tugevusomadusi muutmata. Pikk kasutusiga ja töökindlus muudavad sellised tooted kummianaloogidega võrreldes nõudlikumaks. Erinevatele tööstusharudele on võimalik toota polüuretaaniga kaetud rattaid, rulle, rulle, võlle, aga ka kummeeritud freestrumme või otselihvimispindu.

Tehke kokkuvõte. Polüuretaanist osad on vähe vastuvõtlikud vananemisprotsessile ning on vastupidavad keskkonnamõjudele, niiskusele, keemilistele elementidele, abrasiivsele kulumisele ja korrosioonile. Oma omaduste poolest ei jää need alla metallile, plastikule ega ületa kummitooteid.

Lehtpolüuretaan on ristkülikukujuline plaat, mis on valmistatud elastsest elastsest polümeerist. Polüuretaanlehtede kvaliteeti reguleerib TU 84-404-78.

Polüuretaanlehtede valmistamise meetodid - pressimine, ekstrusioon (ekstrusioon), valamine. Lehtpolüuretaani pinnal võib olenevalt kasutusnõuetest olla nii hõõrde- kui ka libisemisvastased omadused. Omadused määratakse keemilise koostise ja struktuuriomaduste järgi.

Kõige sagedamini toodetakse lehti laiusega 0,1–0,2 m, pikkusega 1–1,5 m ja paksusega 20–300 mm. Seda suurusvahemikku saab muuta vastavalt kliendi nõudmistele.

Kõige tavalisem survevalu polüuretaan SKU-PLF, SKU-7L.

Vaatleme valatud polüuretaan SKU-7L füüsikalisi ja keemilisi omadusi:

tõmbetugevus - 30 MPa;
tingimuslik pinge, kui proov on venitatud 100% -ni - umbes 2 MPa;
töötemperatuuride vahemik - -50 °C kuni 100 °C;
kõvadus Shore'i skaalal - 75-85 ühikut;
polüuretaani tihedus - 1180 kg/m³;
suhteline pikenemine - 450%.

PU-lehttoodete (lehed, plaadid, plaadid) ainulaadsed omadused nende vastupidavuse ja praktilisuse tõttu muudavad need paljudes tööstusvaldkondades laialdaselt nõutavaks. Näiteks PU-lehest toodetakse järgmisi tooteid:

ehitustööstus - libisemisvastane põrandakate; vibratsioonikindlad fassaadide osad;
masinate, mehhanismide projekteerimine - õlidega kokkupuutuvad osad, rehvid, puksid;
rasketööstus - amortisaatorite osad, vooder;
kergetööstus, näiteks kingatööstus - jalatsitallad.

Polüuretaanist vardad

See on kulumiskindlast elastsest polümeerist valmistatud silindriline toorik. Polüuretaanvarraste kvaliteet on võrreldav TU 2226-001-37455706-2011-ga.

PU-varraste valmistamise meetodid on sarnased PU-lehtede valmistamise meetoditega: valamine, ekstrusioon, pressimine.

Varrastel on kaks peamist üldmõõtu: läbimõõt 20 kuni 300 millimeetrit, pikkus, mis määratakse vastavalt TU 84-404-78 kaudsele meetodile. Peamine tingimus on, et teatud läbimõõduga toorik ei tohiks kaaluda üle 150 kilogrammi.

Unikaalsed omadused polüuretaanist vardad, tänu võimalusele sünteesida erinevate omadustega (näiteks erinevate hõõrdeteguritega) polümeere, muudavad need paljudes tööstusvaldkondades laialdaselt nõutavaks. Näiteks polüuretaanvarrastest toodetakse järgmisi tooteid:

ehitustööstus - fassaadielemendid, vibratsioonikoormusele vastupidavad kinnitusdetailid;
masinate, mehhanismide tootmine - õlidega kokkupuutuvad osad, võllid, puksid, laagrid;
meditsiin - implantaadid, proteesid;
kergetööstus, näiteks - kingad, tekstiil.

Vahustatud PU (vahtkumm)

See on poorne sünteetiline toode, mis on täidetud 85-90% inertgaasiga. Sõltuvalt tootmismeetodist ja koostisest erineb see elastsusastmest. See võib olla kas pehme (vahtkumm) või kõva, mis peaaegu ei deformeeru.

Laialdaselt nõutud tööstuses, ehituses, kahekomponentne vaht polüuretaan– PUF, mis tekib kahe komponendi segamisel. Reaktsioon kulgeb väga kiiresti – 5-10 sekundi jooksul vahtpolüuretaan vahutab ja seejärel kõveneb. Tulemuseks on madala soojusjuhtivusega kerge mass, mis ei mädane, ei toeta iseseisvat põlemist ega puutu kokku niiskuse, leeliste, orgaaniliste lahustite ega nõrkade hapetega. Vahustatud polüuretaanvaht on isolatsiooni- ja heliisolatsioonina väga nõutud. Täidab suurepäraselt poorid, takistades seeläbi külmasildade teket. Seda kasutatakse laias temperatuurivahemikus -60°C kuni +140°C ning praktiliselt ei muuda oma omadusi aja jooksul.

Eelised, miinused

Seda kasutatakse tööstuses koos teiste materjalidega, nagu metall, kumm, plast. PU üks peamisi eeliseid on võimalus saada vajaliku reguleeritava hõõrdeteguriga toode. Tähelepanu väärib ka tugevus, kõvadus, võrdlev kergus ja kuni 650% pikenemine. Lisaks on PU dielektrik, mis on vastupidav ilmastikumõjudele ja kemikaalidele.

Polüuretaan või metall?

Võrdleme paari “metall-polüuretaan”, et määrata viimase positiivsed omadused. PU osad on elastsemad, vähem rasked ja vastupidavad abrasiividele. Ei juhi elektrit, omab heliisolatsiooni omadusi. Polüuretaanist osad on vastupidavamad ja odavamad kui sarnased metallist valmistatud osad. PU kasutamine tootmises nõuab töö ja remondi ajal vähem investeeringuid, mis toob kaasa lõpptoote maksumuse vähenemise.

Polüuretaan või kumm?

Kummi-polüuretaani paaril on PU järgmised eelised: vastupidavus suurele koormusele, mustusele ja õlidele; võime kiiresti taastada kuju pärast deformatsiooni; kõrge elastsus.

PU või plastik?

Ja kui mõelda paarile “plastik-polüuretaan”, võime märkida PU järgmisi eeliseid: vastupidavus mehaanilistele ja löögimõjudele, elastsuse säilimine (isegi madalatel temperatuuridel); vastupidavus abrasiivsetele ühenditele. Samuti saab vajadusel moodustada polüuretaanist paksema kihi kui plastikust.

Polüuretaanlehtede, varraste ja muude toodete peamine puudus on töötlemise ja jäätmete kõrvaldamise raskus.

Materjal on keemiliste reagentide, nagu lämmastik-, fosfor- ja metaanhape, suhtes ebastabiilne. Lisaks võib PU kõrgel temperatuuril pikaajalisel koostoimel leelistega hävida. Polüuretaandetailid võivad muuta oma füüsikalisi ja keemilisi omadusi, kui need töötavad töötemperatuurivahemikus erinevas temperatuurivahemikus.

Paljudel PU-st valmistatud toodetel on olulisi puudusi. Näiteks peetakse polüuretaanmaterjalist tallaga kingi "halvasti hingavaks". Ja polüuretaanvahust valmistatud krohvliistud ja karniisid võivad oma poorse struktuuri tõttu töö käigus kergesti kahjustada saada.

Polüuretaani tootmine

PU valmistamisel kasutatakse valamist, pressimist, ekstrusiooni, spetsiaalse varustuse peale valamist. Kompositsioonis sisalduvad polüool ja isotsüanaat on naftast sünteesitud tooted.

Tööstusturul kasutatakse järgmist tüüpi elastomeere:

vedelik, vaht (vaht, vahtkumm);
tahke (leht, varras, plaat);
pihustatav (polüurea).

Tahke PU tootmiseks on kõige sagedamini kasutatav tehnoloogia survevalu või vedela sulasegu valamine avatud stantsidesse ilma surveta. Harvemini kasutatakse tahke PU saamiseks ekstrusiooni (ekstrusiooni) tehnoloogilist protsessi.

Hind, mõõdud, kaal

Polüuretaanlehtede lõplik maksumus määratakse nende paksuse, suuruse, kaubamärgi, tootja, tellimuse kogumahu ja muude tegurite (näiteks tarne) järgi. Hulgimüügihind on alati madalam kui jaehind. 10 mm polüuretaanlehe (0,5 × 0,5 m) hulgihind - alates 1878 hõõruda. (imporditud toodang) 2160-ni (kodumaine). Plaadid paksusega 40 ja 50 mm on kallimad - vastavalt 8600 ja 10760 rubla lehe kohta, standardmõõtmed, 0,5 × 0,5 m. Standardsete suurustega 80 mm paksuse polüuretaanlehe eest peate maksma 14800 rubla, kaal plaadi kaal on umbes 24,5 kg).

Polüuretaanlehe kaal suurusega 0,5*0,5 meetrit (paksus, mm – kaal, kg):

5 - 1,65;
10 - 3,12;
15 - 4,74;
20 - 5,9;
25 - 7,95;
30 - 9,2;
40 - 12,5;
50 - 15,5;
60 - 19,6;
80 - 24,5.

Polüuretaanvarraste hulgimüügihind algab 94 rubla/tk (pikkus 0,5 m, läbimõõt 20 mm, kaal - 240 g, imporditud). 1 kg polüuretaanvarraste (kodumaiste) maksumus on alates 690 rubla. 35 mm läbimõõduga polüuretaanvarras maksab 335 rubla. tüki kohta, 50 mm - 665 rubla, 60 - 975, 80 mm - 1400 rubla, 100 - 2700, 150 mm - 6090, 200 mm - alates 10810 rubla.

Polüuretaanvahu hind algab 400 rubla kilogrammi kohta.

Lugu

Möödunud sajandi 30ndatest kuni 40ndateni viidi USA-s ja Saksamaal sõltumatult läbi katseid universaalse toote saamiseks, mis on võimeline konkureerima plasti, kummi ja metalliga. Ameerika keemik W. H. Carothers leiutas kunstkummi ja nailoni ning kuulsat Saksa keemikut-tehnoloogi O. G. Bayerit peetakse polüuretaani leiutajaks. O. G. Bayer ja tema meeskond olid esimesed, kes sünteesisid elastseid kõvasid polüuretaanelastomeere.

Materjali tööstuslik tootmine algas Saksamaal 1944. aastal, Ameerikas enam kui kümme aastat hiljem - 1957. aastal.

NSV Liidus hakati polüuretaani sünteesi probleemiga tegelema alles 60ndatel.

Meie töö käigus on nii kodumaised kui ka imporditud tooted läbi teinud palju muudatusi, mille eesmärk on parandada kvaliteeti ja arendada ainulaadsete omadustega materjale.

Rakendus

Polüuretaanist lehed, vardad, puksid ja muud tooted on nende mitmekülgsuse tõttu kasutusel erinevates tööstusharudes. Siin on mõned neist:

ehitus (termo- ja vettisolatsioonipaneelid, plekid, krohvliistud, karniisid);
keemiatööstus (liimid, hermeetikud, lakid, värvid);
paber, trükitööstus (rullid, rullid, pinnakatted);
masinate ja mehhanismide tootmine (masinakomponendid ja osad, tihendid, pinnakatted);
õli ja gaas (tihendid, õlikindlad ventiilid);
mäetööstus (sõelad, katted ja veskite jahvatusosad);
raadioelektroonika (isolatsioonimaterjalid);
kergetööstus (keermerullid, keerdrullid, liimid, aluspinnad);
meditsiin (kateetrid, implantaadid, proteesid);
toiduainetööstus (konveierilindid).

Niisiis on polüuretaanist vardad, lehed ja muud tooted oma tehniliste omaduste poolest palju paremad kui kummist, tavalisest plastist, kummist ja isegi metallist, mistõttu nende toodete tarbimine suureneb igal aastal märkimisväärselt. Avanevad uued rakendusvõimalused.

Polüuretaan on üks populaarsemaid multifunktsionaalseid polümeere ja ehitusmaterjale.

Polüuretaani nimetatakse tulevikumaterjaliks. Selle omadused on nii mitmekesised, et neil pole praktiliselt piire. See töötab ühtviisi hästi nii meie tavapärases keskkonnas kui ka piiripealsetes ja ekstreemsetes tingimustes.

Polüuretaani omadused

See põhineb kahte tüüpi toorainel - polüool ja isotsüanaat. See sünteetiline polümeermaterjal kuulub polüesterpolüoolide rühma ning selle omadused ja tehnilised omadused sõltuvad molekulaarstruktuurist. Polüuretaan on ka elastomeer, materjal, mis venitades taastub algsesse olekusse.

Arvukad lisandid annavad sellele erilised omadused, mis reageerides suurendavad elastsust, annavad pehmuse või kõvaduse ning vastupidavuse temperatuurimuutustele.

Seega on polüuretaanil mitu erinevat olekut, seda toodetakse viskoosse vedeliku, pehme kummi, kõva plasti kujul ja sellel võib olla kõrge või madal elastsus.

Olenemata materjali esitlemise vormist ei muutu see hiljem termiliste või mehaaniliste mõjude mõjul, vajadusel võib toode näiteks venida, kuid naaseb seejärel alati oma esialgse kuju. Samuti on polüuretaan vastupidav kokkupuutele keemiliste vedelike, õlide, ultraviolettkiirte, bakterite ja seentega. Seda kasutatakse edukalt Kaug-Põhjas ja kuumades riikides, hüdroseadmete loomisel ja kosmosetööstuses, ehituses ja inseneritöös.

Tehnilised andmed

Polüuretaani tehnilised omadused muudavad selle asendamatuks konstruktsioonimaterjaliks paljudes tööstusharudes, kus toodetel peab olema kõrge vastupidavus, kulumiskindlus ja vastupidavus agressiivsetele keskkonnamõjudele.

Polümeeri tihedus sõltub selle tüübist, näitajad võivad olla vahemikus 30-300 kg/m3.
Kõvadus Shore'i skaalal (A, D) jääb vahemikku 50-98 ühikut, mis võimaldab seda kasutada suure mehaanilise koormuse korral.
Sellel on lai töötemperatuuri vahemik -60 kuni +80 °C, lühiajaline kasutamine temperatuuril +120-140 °C on võimalik tehnilisi omadusi kaotamata.
Polümeeril on kõrge elastsus ja kõrge materjali kõvadus, selle tugevusnäitajad ulatuvad kuni 50 MPa. See võib venitada kuni 650% ilma kahjustamata.
Ei juhi elektrit.
Sellel on väike kaal, mis pakub alternatiivi väiksema kaaluga toodete kasutamisele.
Kindel pluss on ka osoonikindlus, seda ei hävita osoon, nagu näiteks kummi.
Kõrge vastupidavus hapetele, õlidele, lahustitele.
Polümeeri tootmisel saate programmeerida vajaliku hõõrdeteguri ja saada väga madala või kõrge koefitsiendiga materjali.

Polüuretaani peamised konkurendid on kumm, plast ja metall. Kuid nad kõik on paljude tehniliste omaduste poolest temast madalamad.

Kummiga võrreldes on see suurema kulumiskindluse ja elastsusega, ei ole õlidele vastuvõtlik, määrdub vähem, vananeb aeglasemalt, võtab pärast deformatsiooni kiiremini kuju ja talub paremini mehaanilist pinget.

Kui võrrelda polüuretaani metalliga, siis on see ilmselgelt elastsem, kaalult kergem, ei juhi elektrit ja on vähem vastuvõtlik abrasiividele. Polüuretaani on ka palju odavam toota ja hooldada, sellest materjalist osadega varustatud mehhanismid tekitavad vähem müra. Kõik see mõjutab lõpptoote kvaliteeti ja maksumust.

Võrreldes plastikuga annab polüuretaan paremaid tulemusi kõrgel ja madalal temperatuuril, see on elastsem ja ei pragune löögi või muu mehaanilise pinge mõjul.

Puuduste hulka kuuluvad:

Õhutihedus, mis on oluline kingade ja riiete loomisel;
Vahustatud dekoratiivosade kokkutõmbumine ja raskused selge mustri rakendamisel;
Liigne kõvadus ja rabedus pikaajalise külmaga kokkupuute ajal;
Madal vastupidavus väändele.

Seetõttu on äärmiselt oluline valida õige polümeeri tüüp teatud tingimustel kasutamiseks. Materjali absoluutseks puuduseks on sellest valmistatud toodete ringlussevõtu raskus.

Kasutusvaldkonnad

Polümeermaterjalil on väga lai ja mitmekesine kasutusala. Seda kasutatakse erinevates vormides, reeglina on see: lehtmaterjal, vedel või polüuretaanvahu kujul.

Lehtmetallist toodetakse voodrielemente, pressosi, rullide, rataste, võllide, tihendusrõngaste, mansettide, korkide jms katteid. Poorsed tihendid, täiteained ja vahtkumm on valmistatud polüuretaanvahust. Vedelat või pihustatuna kasutatakse betoonkonstruktsioonide, autode, autokerede ja kabiinide, luukide ja katuste katmiseks. See sisaldub ka hermeetikutes, liimides, lakkides, värvides, soojus- ja hüdroisolatsioonitoodetes ning seda kasutatakse ka liistude - toodete valamise vormide - tootmisel.

Tänapäeval ei ole paljude tööstusharude toimimine enam võimalik ilma polüuretaani osaluseta, selle kasutamine on aidanud kaasa uute tehnoloogiate arendamisele ja tootmiskulude vähenemisele.

Rasketööstuses on seda materjali vaja lööke neelavate elementide tootmiseks.

Ehituses on polüuretaan asendamatu libisemisvastaste katete, vibratsioonikindlate pindade ja vastupidavate fassaadikonstruktsioonide loomisel. Kaevandamisel ja kaevandamisel asendab see kummi ja isegi terast.

Polümeeri kasutatakse laialdaselt autotööstuses. Seda kasutatakse rehvide, ebastabiilsete mehaaniliste elementide, vaiksete plokkide, võllide, laagrite ja palju muu tootmiseks.

Mööblitööstuses on seda vaja madratsite, kinnitusdetailide, tihendite ja tihendite, valatud toolide ja tugitoolide, aiamööbli, dekoratiivelementide tootmisel.

Polüuretaan on nõutud tekstiili- ja jalatsitööstuses, seda kasutatakse taldade, veekindlate ja kaitsekatete, tõmblukkude ja neetide, vaipade ja sisetaldade valmistamiseks. Nad teevad sellest isegi riideid, näiteks polüuretaan 100 on suurepärane loodusliku naha imitatsioon, sama pehme, keskkonnasõbralik, kerge, ainult vastupidavam.

Meditsiinis valmistatakse sellest kondoome, proteese, implantaate, elemente ja katteid karkudele, vooditele ja jalutuskärudele. Haruldased meditsiiniseadmed saavad hakkama ilma sellest materjalist valmistatud osadeta.

Polüuretaani kasutatakse laialdaselt ka spordivarustuse, jooksuradakatete ja staadionikatete valmistamisel.

Tootmine

Polüuretaan on polüooli ja isotsüanaadi derivaat, naftakeemiatööstuse tooted. Teatud tehniliste omaduste saavutamiseks lisatakse neile erinevaid lisandeid, st polüuretaani toorainena tootmisel tuleb arvestada selle edasise ulatusega. Tänapäeval on see kõigis suuremates tööstussegmentides maailmas kõige ihaldatum polümeer. Sünteetiliste polümeeride turul on esindatud nii välismaised kui ka kodumaised materjalid.

Toodete valmistamisel kasutatakse tehnoloogilisi meetodeid nagu valamine, ekstrusioon, pressimine, valamine.

Valutooted

Kõige tavalisem polüuretaantoodete valmistamise meetod on valamine. Seda kasutatakse selliste toodete valmistamiseks nagu puksid, mansetid, rõngad, laagrid, isemäärduvad osad, vedrustusosad, hüdrauliliste ja pneumaatiliste mehhanismide tihenduselemendid. Valamise teel polümeertoodete valmistamise suureks eeliseks on vormide madal hind, mis muudab valmistoote hinnalt atraktiivseks.

Sellest polümeerist valamise teel toodete valmistamiseks kasutatakse kolme tehnoloogiat: rotatsioonivalu, vabavormivalu ja survevalu.

Rotatsioonivalu kasutatakse suurte alade ja silindriliste osade katmiseks polüuretaaniga. Polümeer kantakse spetsiaalse varustusega pöörlevale võllile ja kogu protseduuri juhib arvuti. Rotatsioonivalu toimub ilma kütteta, see on vähejäätmetega tootmine ja võimaldab teil täielikult kohaneda kliendi ülesannetega.

Keeruliste kujundite loomiseks kasutatakse vabavalu, mõnel juhul võib valmistoode kaaluda pool tonni. Tänu arvutijuhtimisele toimub vormi valamine polümeeri annuse, temperatuuri ja siseneva rõhu täpse kontrolli all. See võimaldab meil toota kvaliteetseid tooteid.

Tasuta valamisel kasutatakse silikoonvorme ja seda meetodit kasutatakse piiratud tiraažis toodete loomiseks. Valamise eeliseks on lühike ajakulu ja valmistoote madal hind.

Survevalu võimaldab kiiremat tootmist ja on vajalik suurte partiide puhul. See meetod sobib mitte ainult polüuretaani, vaid ka muude polümeeride jaoks.

Funktsioonid ja huvitavad faktid

Polüuretaani toodeti esmakordselt 40ndatel Euroopas. Kuulus keemik, teadlane ja tehnoloog Bayer Otto Georg Wilhelm sai pikkade laboratoorsete uuringute käigus senitundmatu materjali, millel olid vapustavad tehnilised omadused.

Samal aastal loodi esimene tehas ja uus polümeer lasti turule. Kuid see leidis laialdast kasutust alles 20 aastat hiljem, kui seda hakati laialdaselt kasutama erinevates tööstusharudes. Ameerika ettevõtted Union Carbide ja Mobay Chemical Corporation hakkasid esimestena tootma polüuretaani ja sellest valmistatud tooteid.

Inimesed, kes on huvitatud kaasaegsest ehitusest või tootmisest, puutuvad sageli kokku sellise materjaliga nagu polüuretaan. Mis see on ja kuidas seda kasutatakse, saate sellest artiklist üksikasjalikult teada. See aine on väga elastne polümeer, mida kasutatakse laialdaselt meie elu erinevates valdkondades: ehitus-, meditsiini-, raske-, jalatsi- või rõivatööstuses. Loomulikult on see aine sünteetiline. Sellel on palju eeliseid, millest saate nüüd teada.

Materjali eelised

Esitatud materjalil on üsna palju eeliseid:

· Vastupidavus kulumisele, vananemisele ja välismõjudele.

· Suur tugevus.

· Võimalik muuta materjali elastsuse taset.

· Aine kasutamise võimalus suure koormuse korral.

· Lai temperatuurivahemik, milles saab kasutada polüuretaani (te juba teate, mis see on).

· Kasutatakse paljudes inimelu valdkondades.

· Seda kasutatakse hermeetikute, rõivaste, isolatsiooni, kingade, torude ja muude igapäevaelus kasutatavate toodete tootmiseks.

· Vastupidavus.

· Taskukohane hind. See materjal, olenemata omadustest, on odav, nii et seda saavad osta kõik keskmise või isegi

· Praktilisus ja mitmekülgsus.

· Puudub deformatsioon.

· Ei jäta jälgi pinnale, millega see suhtleb.

Materjali omadused ja tehnilised omadused

Tänapäeval on kõige levinum materjal polüuretaan. Mis see on, millised eelised sellel on, teate juba. Nüüd vaatame selle aine tehnilisi omadusi.

Seega võib esitatud materjal ohutult töötada agressiivses keskkonnas, samas kui selle kvaliteediomadused praktiliselt ei muutu. Lisaks toimib aine hästi üsna laias temperatuurivahemikus: -60 kuni +80 kraadi. Mõnikord võib seda kuumutada 120 o-ni, kuid see protsess ei tohiks kaua kesta, muidu materjal lihtsalt kokku variseb.

Polümeer talub suuri koormusi ja on vähem vastuvõtlik vananemisele kui teised ained. See on vastupidav kulumisele, niiskusele, temperatuurimuutustele, päikesevalgusele, soolale ja orgaanilistele lahustitele. Polüuretaani (te juba teate, mis see on) peetakse väga vastupidavaks materjaliks. Lisaks saab selle elastsust tootmisprotsessi käigus programmeerida. Sellel materjalil võivad olla erinevad omadused, mis määravad selle kasutusala. Tuleb märkida, et polüuretaan võib koosneda ühest või mitmest komponendist.

Esitatud materjali valmistamise tunnused

Tuleb märkida, et polüuretaani tootmist ei saa nimetada lihtsaks. See nõuab palju vaeva, tööd ja energiat. Protsess ise toimub mitme elemendi: polüooli ja isotsüanaadi segamisel. Lisaks sellele lisatakse sellele segule ka polüeeteramiine. Kogu protsess viiakse läbi üsna kallite seadmetega.

Tuleb märkida, et toorainet toodetakse vähestes riikides: Venemaal, Saksamaal, USA-s ja Itaalias. Esitatud materjali valmistatakse ja töödeldakse mitmel viisil: valamine, pressimine, ekstrusioon.

Milliseid tooteid valmistatakse esitatud materjalist?

Polüuretaan on väga levinud materjal. Sellest valmistatakse palju tooteid. Näiteks meditsiinis kasutatakse seda kondoomide tootmiseks, mis on vastupidavad, siledad, madalad ja keskkonnasõbralikud. Sellest ainest valmistatakse ka autorataste rehve. Need mitte ainult ei kesta palju kauem kui kummist, vaid ei jäta ka jälgi.

Mainimist väärivad ka sellised polüuretaantooted nagu o-rõngad, puksid ja mansetid. Seda ainet kasutatakse isolatsioonina. Esitatud materjali kasutatakse ka mööblitööstuses madratsite valmistamisel. Ostes polüuretaanrullid, võite olla kindel, et need kestavad kaua.

Sellest materjalist toodetakse ka mitmesuguseid iminappe, juhtelemente, sidemeid, vooderdusi, rihmarattaid, toruliistusid ja muid esemeid.

Kus kasutatakse polüuretaani vedelal kujul?

Peab ütlema, et seda materjali saab kasutada erineval kujul: vedelal, vahul ja tahkel kujul. Esimest tüüpi aineid kasutatakse kõige sagedamini lamekatuste hüdroisolatsiooniks. Selle materjali eeliseks on vastupidavus kulumisele, niiskusele ja muudele välismõjudele. Lisaks saab vedelat polüuretaani kasutada katuse keerulistes kohtades, kus muud isolaatorit oleks raske kasutada.

Tuleb märkida, et esitatud materjali saab kasutada vana katuse aukude ja pragude tihendamiseks. Sellise veekindluse eelised on järgmised:

Hea nakkuvus;

Kiire kuivamine;

Tugevus;

Kättesaadavus;

kasutusmugavus;

Vastupidavus väliskeskkonna negatiivsetele mõjudele;

Ökoloogiline puhtus.

Esitatud materjalist valmistatud dekoratiivtooted: eelised ja kasutusomadused

Peab ütlema, et esitatud materjali kasutatakse siseviimistluselementide tootmiseks. Näiteks kasutatakse dekoratiivset polüuretaani karniiside, laesoklite või muude toodete valmistamiseks. Esitatud ainest valmistatud krohv on väga populaarne. Seda eristab tugevus, vastupidavus mehaanilistele koormustele ja võime luua mittestandardseid kujundeid. Tuleb märkida, et saate tellida dekoratiivseid elemente.

Selliste toodete eelised on järgmised:

Tugevus;

Dekoratiivne kaebus;

Lihtne paigaldus;

Lihtne hooldada ja kasutada;

Odav;

Erinevad toonid.

Peab ütlema, et erinevalt kipsist dekoratiivelementidest ei muutu polüuretaantooted aja jooksul kollaseks. Lisaks karniisidele saab tellida sammaste, pilastrite, treppide talade valmistamist.

Polüuretaanvahu omadused ja kasutamine

Ehitus- ja renoveerimistöödel on populaarseim materjal polüuretaanvaht. Sellel on kerge kaal, head soojus- ja heliisolatsiooni omadused ning madal hind. See on vastupidav aurule, niiskusele, päikesevalgusele ja temperatuurimuutustele.

Selle aine kasutamine on üsna lihtne. Peate seda lihtsalt soovitud alale kandma. Samas tuleb arvestada ka sellega, et materjal võib suureneda. Aine eeliseks on hea nakkuvus ja värvimisvõimalus.

Põhimõtteliselt on need kõik esitatud materjali kasutamise omadused. Edu!