Apakah poliuretana dan di mana ia digunakan?

Poliuretana pertama kali didengar pada tahun 1937. Bahan ini telah disintesis oleh Otto Bayer daripada diisosianat dan poliester dalam bentuk cecair. Bahan itu mempunyai banyak kelebihan berbanding plastik, yang pada masa itu agak dalam permintaan.

Poliuretana adalah jenis bahan unik yang mempunyai kemungkinan dan prospek penggunaan yang hampir tidak terhad. Polimer mengandungi 2 jenis bahan mentah iaitu: poliol dan isosianat. Pengeluaran yang terakhir adalah berdasarkan penapisan minyak. Dengan mencampurkan unsur cecair, komposisi reaktif diperolehi. Sifat poliuretana secara langsung bergantung pada bahan dari mana ia dibuat, serta pada nisbah pemangkin, agen tiupan, penstabil dan banyak lagi.

Kelebihan poliuretana termasuk ciri-ciri berikut:

• kekuatan mekanikal yang tinggi;
• pemalar dielektrik;
• lelasan yang lemah;
• keanjalan yang baik;
• keupayaan untuk mengekalkan bentuk selepas ubah bentuk berulang;
• rintangan haus;
• hayat perkhidmatan yang panjang;
• rintangan kepada asid, minyak, pelarut;
• tidak mudah terdedah kepada pengaruh mikroorganisma;
• julat suhu operasi yang besar;
• rintangan kepada suhu rendah;
• keupayaan untuk bekerja di bawah tekanan tinggi.

Bahan ini tidak menua, ia sesuai dengan pelbagai jenis pemesinan. Di samping itu, produk poliuretana adalah ringan dan oleh itu mudah diangkut dan dipasang. Elastomer ini mempunyai keupayaan untuk berbuih, jadi semua jenis produk berliang dibuat daripadanya.

Walaupun banyak kelebihan, poliuretana mempunyai beberapa kelemahan:

• tidak stabil kepada beban kilasan;
• keanjalan dan kekuatan bahan secara langsung bergantung pada rejim suhu persekitaran;
• kerumitan pemprosesan menjadi bahan mentah sekunder.

Jenis elastomer ini merujuk kepada bahan yang mudah diterima oleh semua jenis pemprosesan. Pelbagai kaedah membentuk digunakan untuknya.

• Penyemperitan. Kaedah mendapatkan poliuretana ini melibatkan memaksa bahan dalam bentuk cair melalui lubang pembentuk extruder.
• Pemutus. Di bawah pengaruh tekanan, jisim cair disuntik ke dalam acuan khas, selepas itu ia disejukkan.

Walaupun fakta bahawa getah dan poliuretana agak serupa, elastomer sintetik melebihi bahan semula jadi dalam ciri kualiti. Tidak seperti getah, gentian polimer mempunyai kekuatan dan rintangan haus yang lebih tinggi. Atas sebab ini, getah digunakan kurang daripada poliuretana dalam banyak industri. Faktor utama yang mempengaruhi ketahanan bahan adalah kehausannya yang kasar, mudah terdedah kepada pengaruh persekitaran yang agresif. Apabila membandingkan mengikut kriteria ini, boleh disimpulkan bahawa poliuretana adalah 10 kali lebih tahan terhadap lelasan.

Menurut penilaian rintangan kepada persekitaran yang berbeza, polimer juga dianggap lebih baik daripada getah. Ia boleh bertolak ansur dengan kesan pelarut dan bahan kimia toksik.Antara lain, getah asli mempunyai kekuatan tegangan 1.5-3 kali lebih rendah daripada elastomer. Bahan sintetik mampu memulihkan bentuknya dengan cepat tanpa ubah bentuk sekiranya berlaku beban yang tinggi. Getah, sebaliknya, lebih baik daripada elastomer hanya dari segi kos, yang jauh lebih rendah daripada sintetik.

Oleh kerana poliuretana berasaskan poliol dan isosianat, ia tergolong dalam kumpulan poliol poliester. Oleh kerana jenis ini adalah elastomer, ia dicirikan oleh kebolehlanjutan yang baik dan keupayaan untuk kembali ke bentuk asalnya. Pelbagai aditif boleh memberikan sifat unik kepada poliol, yang boleh mengubah penunjuk keanjalan, kelembutan, kekerasan, rintangan.

Poliuretana dihasilkan di beberapa negeri:

• dalam cecair likat;
• dalam lembut;
• dalam pepejal.

Terlepas dari bentuknya, elastomer tidak mengubah ciri teknikalnya di bawah pengaruh faktor persekitaran mekanikal dan kimia. Bahan ini juga tahan sinaran UV, kulat dan acuan.

Ciri teknikal poliuretana membolehkan ia digunakan di banyak kawasan isi rumah dan perindustrian. Mari kita senaraikan ciri-ciri utama poliol poliester.

• Ketumpatan. Penunjuk bergantung pada jenis bahan, biasanya ia berkisar antara 30 hingga 300 kg / m3.
• Kekerasan. Pada skala Shore, ia boleh berkisar antara 50 hingga 98 unit. Penunjuk ini membolehkan elastomer digunakan pada beban tinggi.
• Julat suhu yang ketara. Bahan ini boleh dikendalikan pada suhu dari -60 hingga +80 darjah Celsius. Dengan penunjuk 120-140 darjah, ia boleh digunakan untuk masa yang singkat. Poliuretana mempunyai takat lebur yang tinggi - sekurang-kurangnya 160 darjah Celsius. Jika bahan-bahan ini dipanaskan hingga 220 darjah, maka ia akan mula terurai.
• Pekali kekonduksian terma - 0, 028 W / (m * K).
• Poliol ini tidak mempunyai kekonduksian elektrik.
• Berat badan. Berat bahan sangat sedikit.
• Rintangan ozon. Poliuretana tidak merosot di bawah pengaruh ozon, tidak seperti getah.
• Rintangan kepada persekitaran yang agresif.
• Kemudahbakaran. Menurut GOST 12.1.044, bahan itu dikelaskan sebagai tidak mudah terbakar, oleh itu ia digunakan dalam banyak industri.
• Kemesraan alam sekitar. Poliuretana dikelaskan sebagai bahan yang selamat, jadi ia sering digunakan dalam kehidupan seharian.

Oleh kerana ciri penjimatan tenaga, poliuretana dikelaskan sebagai bahan yang selamat. Walau bagaimanapun, apabila menilai keramahan alam sekitar, ia patut mengambil kira kemungkinan bahaya kepada elastomer ini dalam keadaan cecair dan pepejal. Seperti yang ditunjukkan oleh amalan, dalam bentuk kering, poliol ini tidak mengeluarkan bahan berbahaya. Wap berbahaya hanya mungkin jika bahan dikendalikan dengan tidak betul.

Walau bagaimanapun, pelanggaran teknologi pengeluaran boleh mengakibatkan pembebasan asap toksik berikut.

• Isosianat... Bahan-bahan ini adalah sebahagian daripada cat dan varnis, produk buih. Kehadiran mereka boleh menyebabkan asma jika tiada perlindungan khas.
• Pemangkin amina, yang menyebabkan peningkatan sensitiviti, kerengsaan, penglihatan kabur. Apabila disedut secara berterusan, bahan-bahan ini menyebabkan ulser, kerengsaan membran mukus, melecur ke mulut, tekak dan esofagus.
• poliol. Dia dapat menunjukkan kesan toksiknya hanya dalam hubungan langsung dengan organisma hidup, iaitu apabila menelan. Keracunan poliol menampakkan diri dalam bentuk muntah, mabuk dan kekejangan.
• Kalis api. Bahan ini secara beransur-ansur terkumpul di dalam badan, selepas itu ia menyebabkan keracunan.

Hasil daripada perkara di atas, kita boleh membuat kesimpulan bahawa poliuretana hanya boleh memudaratkan kesihatan jika ia digunakan secara tidak wajar. Ini sering berlaku apabila menggunakan jenis semburan berkualiti rendah, serta jika tiada perlindungan khas semasa operasi.

Ramai yang bimbang tentang bahaya poliuretana, yang dipasang di premis kediaman. Ketakutan pengguna adalah sia-sia, kerana kategori barangan ini menjalani banyak ujian keselamatan sebelum mula dijual. Masalah hanya boleh timbul jika elastomer dibeli daripada pengilang yang tidak mempunyai sijil kualiti.

Mengetahui tentang ciri-ciri poliuretana, kita boleh mengatakan bahawa ia mempunyai lebih banyak kelebihan daripada getah. Seperti yang telah disebutkan, polimer ini mengatasinya dalam ketahanan, kebolehlanjutan, kekuatan dan banyak ciri lain. Pengguna sering merasa sukar untuk memilih antara poliuretana dan produk lain yang serupa, membandingkannya dengan mereka.

• Duropolimer. Mempunyai rupa produk plastik matte. Sebaliknya, poliuretana adalah seperti serbuk berbuih dan disalut dengan primer. Yang terakhir adalah ringan dan bagus untuk bekerja dengan siling. Di samping itu, pelbagai jenisnya agak luas. Duropolymer tergolong dalam polimer anti-vandal, jadi pembeli tidak perlu memikirkan pemulihannya untuk tempoh yang lama.
• Vinyl. Bahan ini, tidak seperti poliuretana, tidak bertujuan untuk melindungi permukaan, ia lebih kerap digunakan untuk tujuan hiasan.
• silikon. Bahan-bahan ini dihasilkan untuk digunakan dalam pelbagai jenis kerja. Menurut pengguna, elastomer dicirikan oleh ketahanan dan kekuatan yang lebih baik. Sebaliknya, silikon dibezakan oleh fakta bahawa ia adalah elastik dan bio-inert.
• Polistirena yang dikembangkan. Perbezaan antara bahan terletak terutamanya pada kos, yang lebih tinggi untuk poliuretana. Polistirena yang dikembangkan tidak mengalirkan haba dengan baik, ia mudah dan mudah digunakan. Poliuretana tahan lebih lama daripada bahan sebelumnya, tidak merosot di bawah pengaruh faktor persekitaran negatif.
• Poliester. Dengan itu, poliuretana mempunyai banyak sifat yang sama. Walau bagaimanapun, dalam beberapa cara, bahan kedua lebih berkualiti daripada yang pertama. Poliuretana lebih elastik, lebih kuat dan lebih tahan lama daripada poliester.

Poliuretana ialah bahan universal cekap tenaga yang telus yang semakin popular di seluruh dunia setiap hari. Bahan ini mempunyai tanda khasnya sendiri. Jenama elastomer yang paling popular termasuk SKU-PFL-100, NITs PU-5, mereka dicirikan oleh kekerasan Shore 85-90 unit.

Adalah menjadi kebiasaan untuk menggunakan getah buih poliuretana yang fleksibel sebagai penyerap hentakan. Di samping itu, ia digunakan untuk mencipta peralatan tempat tidur, pelapik, pembungkusan, dan dalaman automotif.

Poliuretana termoplastik ialah bahan elastik, fleksibel yang tahan lelasan dan keadaan cuaca buruk. Ia dihasilkan dan diwarnakan dengan pelbagai kaedah. Pemprosesan elastomer termoplastik dijalankan pada penyemperitan, pemampatan, mesin hentaman. Produk fleksibel ini mampu menyesuaikan diri dengan pelbagai aplikasi seperti pembinaan, automotif, kasut.

Poliester poliol digunakan secara meluas pada masa kini. Item pelapik, bahagian tekan, penggelek, roda, salutan penggelek, gelang pengedap, manset, palam dihasilkan daripada kepingan poliuretana. Dalam bentuk cecair, ia telah menemui aplikasinya dalam salutan struktur konkrit, gerabak, hatch, dan bumbung. Selalunya, elastomer adalah sebahagian daripada produk sealant, gam, cat dan varnis.

Dalam industri berat, bahagian penyerap kejutan dibuat daripada bahan ini. Dalam pembinaan, ia digunakan untuk mencipta salutan anti-gelincir, permukaan tahan getaran, fasad. Industri automotif dan perabot amat diperlukan tanpa elastomer. Permintaan untuk poliuretana diperhatikan dalam industri tekstil. Ia sesuai untuk membuat penutup, zip, rivet, insoles, tapak kaki. Perubatan menggunakan elastomer untuk penghasilan kondom, prostesis, dan implan.

Pada masa kini, isu kitar semula poliuretana menjadi semakin penting. Masalahnya dikaitkan dengan peningkatan kawasan tapak pelupusan sampah, serta peningkatan kos penyingkiran mereka. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, perkembangan teknologi terkini untuk pemprosesan elastomer telah diperhatikan dan semakin banyak perhatian diberikan kepada isu ini.

Berikut adalah kaedah utama untuk mendapatkan bahan kitar semula daripada poliuretana.

• Fizikal. Dalam kes ini, plastik dihancurkan kepada pecahan halus, yang kemudiannya digunakan sebagai pengisi dalam pembinaan.
• Peleburan semula. Hasil daripada kaedah ini ialah pengeluaran bahan mentah, yang kemudiannya digunakan untuk mendapatkan produk poliuretana.
• Glikolisis haba tinggi. Menggunakan kaedah ini, karbohidrat dipecahkan.
• bahan kimia. Pemprosesan adalah berdasarkan penyahpolimeran, selepas itu bahan dengan berat molekul rendah terbentuk daripada elastomer.
• terbakar. Kaedah mendapatkan tenaga ini dianggap paling berbahaya daripada semua di atas, kerana ia membebaskan bahan berbahaya ke udara atmosfera.

Terima kasih kepada pengenalan meluas kitar semula, masalah semasa penggunaan poliuretana dapat diselesaikan. Ciri-ciri bahan ini adalah pelbagai, mereka boleh dikatakan tidak mempunyai sempadan. Elastomer berfungsi dengan sempurna bukan sahaja dalam persekitaran domestik, tetapi juga dalam keadaan yang melampau.

Walaupun fakta bahawa ini adalah bahan sintetik, ia selamat untuk manusia, oleh itu ia digunakan dalam industri perubatan, pembinaan, tekstil dan kasut. Walaupun kos yang tinggi berbanding dengan bahan lain, poliuretana membuahkan hasil dengan kebolehpercayaan dan ketahanannya.

Dalam video seterusnya, anda akan mendapat lebih banyak maklumat tentang penggunaan poliuretana.