Eho se polyuretan bojí?

Polyuretan (PU, PU) je vysokomolekulární sloučenina třídy polymerů. Jaký druh materiálu je polyuretan? Je syntetický, syntetizovaný smícháním diisokyanátů s polyoly a jinými polyestery odvozenými z ropy. Rozmanitost těchto surovin určuje pružnost, tuhost a pevnost konečného produktu.

K urychlení polymerace se používají katalyzátory: aminy, organokovové sloučeniny. Zavedení aditiv, pěnotvorných činidel, pigmentů, zlepšovačů ohnivzdornosti, stabilizátorů a pěnotvorných činidel (porofory) do suroviny umožňuje získat materiál s širokou škálou vlastností, od měkké pružné pěny po tvrdé plasty.

Druhy a vlastnosti polyuretanu

Průmyslově se vyrábí několik druhů polymerů pro různé účely. Složení polyuretanu je základem pro následující klasifikaci:

Flexibilní polyuretan

Surovina obsahuje pěnící katalyzátor, proto se konečný produkt nazývá polyuretanová pěna. Jeho vlastnosti:

• Měkká porézní struktura;
• schopnost tlumit nárazy;
• Tepelně izolační vlastnosti díky vysokému obsahu vzduchu;
• Hustota v závislosti na značce 5-60 kg/m3.

Elastické PU se používá k výrobě čalouněného nábytku, matrací, autosedaček a dalších výrobků, kde je vyžadována elasticita.

Tvrdá PU pěna

Kromě dvou hlavních složek (isokyanátové sloučeniny a prvky hydroxylových skupin) se do suroviny přidává pentan a oxid uhličitý. Čím vyšší je jeho obsah, tím nižší je hustota struktury. Materiál je tepelně odolný a má nízkou tepelnou vodivost. Přidání retardérů hoření do surovin zlepšuje ohnivzdorné vlastnosti. Pevný pevný polyuretan se používá pro výrobu izolačních materiálů, ve stavebnictví a pro zateplování budov.

Termoplastický polyuretan (TPU)

Materiál patří do třídy elastomerů. Vlastnosti:

• Zvýšená elasticita;
• Odolnost vůči světlu, povětrnostním vlivům;
• Tlumení hluku a vibrací;
• Zachování tvaru při teplotách do +80 oC

Používá se v obuvnickém průmyslu, při výrobě zdravotnických pomůcek, nafukovacích hřišť, člunů, k výrobě produktů, které jsou rozhodující pro pevnost a zároveň pružnost.

Vstřikovací plast

Tento typ je dvousložkový polymer na bázi pryskyřic a tvrdidel isokyaninové skupiny. Vysoká tekutost, odolnost proti změnám teploty, agresivní sloučeniny, nízká vlastní hmotnost určují rozsah jeho použití: drobné architektonické formy, nábytkové komponenty, suvenýry, heraldika, dekorativní předměty.

Uvedené typy polymerů mají řadu společných vlastností:

1. Dobrá elasticita, schopnost vrátit se po deformaci do původního stavu.
2. Tepelná izolace.
3. Odolnost proti vodě.
4. Odolný vůči olejům a rozpouštědlům.
5. Snadné zpracování, schopnost nabírat různé tvary.

Polyuretany mají vysokou pevnost a odolnost proti opotřebení, výrobky z nich mají dlouhé provozní cykly při vysokém zatížení. Polymer sebevědomě nahrazuje pryž, zejména při výrobě automobilových komponentů.

Jak se liší polyuretanový materiál od pryže?

Polyuretan a pryž jsou elastomery různého původu. Kaučuk se vyrábí na bázi přírodního kaučuku, PU – chemickou syntézou. Makromolekuly materiálů mohou být při deformaci stlačovány a natahovány. PU má silnější vlastnost. Oba materiály dobře odolávají opotřebení a vykazují dobrou odolnost vůči olejům a tukům.

Polyuretan lépe zvládá extrémní teploty. Z hlediska pevnosti v tahu, rozsahu tvrdosti, zachování pracovních rozměrů a odolnosti proti otěru je PU 3-5krát lepší než pryž.

Polyuretan lépe odolává ozónu a ultrafialovému záření. Guma pod jejich vlivem časem praská a stárne.

Pryž zůstává preferovanou volbou v situacích, kde je vyžadována vysoká flexibilita a odolnost, ale mnoho průmyslových aplikací nahrazuje pryžové díly polyuretanovými díly díky působivému seznamu výhod.

Výhody a nevýhody PU

Široké použití polyuretanu se vysvětluje jeho výjimečnými strukturálními vlastnostmi. Argumenty ve prospěch volby:

• Lze upravit pro dosažení různých úrovní pružnosti, tuhosti a hustoty;
• Vysoká odolnost proti opotřebení, díky čemuž je materiál ideální pro použití v součástech s vysokým opotřebením: kola, válečky, ozubená kola;
• Odolný vůči chemikáliím, povětrnostním vlivům, ozónu, UV záření a dalším povětrnostním vlivům, díky čemuž je ideální pro venkovní použití;
• Tepelně a zvukově izolační vlastnosti;
• Odolnost proti stárnutí;
• Nízká mrtvá hmotnost.

Vzhledem k tomu, jaký materiál je polyuretan, nelze nezmínit nevýhody. Ve srovnání s jinými plasty je obtížně recyklovatelný. Při hoření se uvolňují toxické plyny, což je problém z hlediska požární bezpečnosti. Pružný PU ztrácí svou elasticitu a časem se stává tužším.

Využití polyuretanu ve stavebnictví a výrobě dokončovacích materiálů

Tuhý technický PU se používá při stavebních pracích jako izolační materiál pro izolaci stěn, střech, podlah a podkroví. Polyuretanovou pěnu lze také použít k odhlučnění místností a snížení hladiny hluku.

Polyuretanové nátěry se používají k hydroizolaci střech, základů a sklepů a poskytují účinnou ochranu proti vlhkosti. V některých případech je PU součástí kompozitních materiálů pro zpevnění stavebních konstrukcí.

Polyuretanová těsnění poskytují dobré těsnění na oknech a dveřích a pomáhají zlepšit energetickou účinnost budovy. PU nátěry lze použít pro vnější úpravy budov.

Dokončovací komponenty jsou vyrobeny z materiálu:

• Soklové lišty, stropní lišty, dekorativní panely;
• Obklady stěn;
• Lepidla a tmely pro zajištění pevného spojení materiálů, jakož i utěsnění švů a spojů;
• Pryskyřice se používají jako podlahové krytiny.

Kde jinde se používá polyuretan? Tradiční aplikace:

1. Medicína, výroba spotřebního materiálu, nástrojů.
2. Výroba nábytku jako dokončovací vrstvy, která poskytuje ochranu proti poškrábání a opotřebení, výplní pohovek a křesel.
3. Výroba stěnových panelů chladničky.
4. Výroba automobilových komponentů.
5. Lehký průmysl: šití látek, výroba podrážek bot, pásků.
6. Výroba sportovních potřeb, papírnictví.

Není možné vyjmenovat vše, co je vyrobeno z polyuretanu. Nejasné oblasti použití materiálu: tvorba divadelních kulis a rekvizit, biologické figuríny, crash panenky. Po vývoji technologií lisování polyuretanů bylo možné vyrábět výrobky složitých tvarů.

Metody lisování PU výrobků

Pro tvarování polyuretanových výrobků se používají moderní metody:

1. Vstřikování litím tekutého polyuretanu do formy, kde vytvrdne.
2. Reaction Injection Molding (RIM). Proces zahrnuje smíchání dvou PU složek těsně před vložením do formy. RIM se používá k výrobě velkých a složitých dílů, jako jsou nárazníky automobilů.
3. Pění smícháním surovinové báze s plyny nebo chemickými pěnidly. Technologie se používá k výrobě flexibilní nebo tuhé pěny pro nábytkářský průmysl, obaly a izolace.
4. Extruze (extruze přes formovací hlavu). Metoda je vhodná pro výrobu výrobků s konstantním průřezem.
5. Tepelné tvarování, při kterém se materiál zahřeje do měkkého stavu a poté se tvaruje pod tlakem nebo vakuem.

Pro malé série nebo specializované aplikace lze flexibilní PU nebo pěnu ručně tvarovat.

Každá metoda má jedinečné výhody a omezení. Výběr závisí na konkrétních požadavcích výrobku (velikost, složitost, požadovaná pevnost, výrobní náklady).

Co určuje cenu PU?

Aspekty ovlivňující cenu polymeru:

• Typ polyuretanu;
• Kvalita a vlastnosti. Materiál se zlepšenou odolností proti opotřebení, UV záření a chemikáliím je dražší;
• Výrobce;
• Oblast a dostupnost. Náklady se liší v závislosti na geografické poloze a podmínkách místního trhu. Konečnou cenu ovlivňují i ​​náklady na dopravu a daně.

Cena je také dána tvarem konečného produktu. List, blok, tekutý polyuretan, pěna atd. jsou cenově jinak.

Je polyuretan škodlivý?

Tento typ plastu je při správném použití a dodržení bezpečnostních opatření netoxický materiál. Jako každý chemicky syntetizovaný polymer může za určitých okolností představovat určitá zdravotní a environmentální rizika. Důležité aspekty:

1. Některé typy polyuretanu mohou po vytvrzení uvolňovat VOC a další chemikálie, které jsou škodlivé při vdechování.
2. Proces výroby PU používá isokyanáty, které jsou silně dráždivé a mohou způsobit alergické reakce. Izokyanáty jsou v hotovém polyuretanovém produktu neaktivní, ale při výrobě materiálu jsou nezbytná opatření.
3. Při hoření se uvolňuje toxický kyanid, který představuje vážné riziko pro zdraví a životní prostředí.

V hotových výrobcích, nábytku a izolačních materiálech je PU za normálních provozních podmínek bezpečný.

Některé typy polyuretanu se obtížně recyklují, což může vést k problémům s životním prostředím, pokud není materiál řádně zlikvidován.

Skladovací podmínky, likvidace PU

Polyuretan by měl být skladován na suchém místě. Vlhké prostředí má negativní vliv na nevytvrzená vlákna. Je bezpodmínečně nutné dodržovat teplotní režim doporučený výrobcem. UV záření může nepříznivě ovlivnit některé typy pryskyřic a způsobit vyblednutí nebo degradaci.

Aby se zabránilo kontaminaci a zachovala se kvalita, jsou uretanové komponenty skladovány v hermeticky uzavřených nádobách.

Způsoby likvidace polymerů:

• Použití jako zdroj energie při spalování ve specializovaných zařízeních s kontrolovanými emisemi znečišťujících látek;
• Dodávka materiálu do specializovaných recyklačních středisek nebo závodů na zpracování odpadu.

Polyuretan by měl být recyklován, kdykoli je to možné.

Materiálová recyklace

Nejjednodušší a nejméně nákladnou metodou je mechanické zpracování polyuretanu rozemletím použitého polymeru na malé částice. Používají se jako plnivo nebo přísada do nových polyuretanových výrobků.

Proces chemické recyklace zahrnuje rozklad polyuretanu na jeho původní složky, které pak lze použít k výrobě nového PU. Proces je složitější a nákladnější, ale umožňuje efektivnější využití zdrojů.

Polyuretanový odpad se zpracovává pomocí glykolů, aby se rozložily polymerní řetězce. Výsledné produkty jsou znovu použity při výrobě nových polyuretanů.

Nábytkové houby se recyklují drcením na sekundární granule. Používají se jako výplň do polštářů a matrací.

Vzhledem k rozmanitosti typů a forem polyuretanu neexistuje univerzální způsob jeho recyklace. Snahy o zlepšení recyklačních procesů pokračují, protože touha rozumně využívat zdroje a snižovat množství odpadu je celosvětovým trendem.

Uglich, dálnice Kamyshevskoe 4

© 2023 “Uglich-Plast”. Tento internetový zdroj slouží pouze pro informační účely a za žádných okolností nepředstavují informace a ceny uvedené na stránce veřejnou nabídku (článek 437 občanského zákoníku Ruské federace).