Полиуретан — что это за материал: виды, характеристики, свойства и состав

В сороковых годах двадцатого века известным немецким ученым Байером Отто Георг Вильгельмом впервые был синтезирован уретановый эластомер, которому суждено сделать революцию в технологиях. Общественность узнала, что это за материал, полиуретан, только через 20 лет.

Что представляет и чем хорош

Синтетическое вещество с полимерной структурой за счет смешивания компонентов, способно приобретать разнообразные качества. Оно может быть пластичным и жестким, а также иметь разные коэффициенты трения. Выдерживает растяжение до 500 % и температурные перепады от -60 до +80 градусов.

Пластик является эластомером, способным вернуть форму после снятия деформационных нагрузок. Основу составляют длинные цепочки из макромолекул уретановой группы. Специфичные черты приобретаются за счет присоединения дополнительных элементов.

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.

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.

Технические характеристики

Группа имеет достаточно разнообразные свойства в зависимости от молекулярного состава и технологии изготовления. Это определяет распространенность данного сырья в разных сферах жизни.

Особенности:

• • Плотность колеблется в пределах от 30 до 300 кг/м3, и достигается с помощью присадок и способа производства.
• • Обладает твердостью от 40 до 98 единиц по шкале Шору. Это позволяет расширить диапазон использования.
• • Полиуретан обладает большим интервалом температур эксплуатации от -60 до +80 градусов. Существуют виды, способные не утрачивать своих качеств при 140℃.
• • Эластичен. Возможна деформация до 650%.
• • Имеет высокое сопротивление, может работать, как изолятор.
• • Удельная масса маленькая, что позволяет облегчить вес конструкции.
• • Не подвержен разрушению под действием азота, как резина.
• • Устойчив к воздействию углеводородных растворителей (смазочные жиры, керосин, масло, дизельное топливо, изооктан, петролейный эфир).
• • Плохо реагирует на присутствие бензола и толуола. Набухает с увеличением объема до 60 % и теряет свои технические характеристики.
• • Обладает разным коэффициентом трения. Возможно программирование в зависимости от необходимости.
• • Не подвержен к поражению от микроорганизмов и грибков.
• • Возможно придания разного коэффициента поглощения света от прозрачного до черного.
• • Имеет хорошие свойства по водостойкости при комнатной температуре.

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.

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 компании «МПласт».

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.

Методы формовки

Покупателю требуется функциональное изделие, имеющее определенные свойства. Для достижения этого применяются способы обработки, которые аналогичны работе со всеми пластмассами.

Экструзия

Полиуретан полимер отлично подходит для формования методом продавливания. Под давлением нагретый и размягченный материал подается в выходное отверстие экструдера. В этой же зоне происходит отвердение. В результате на выходе получается пруток с заданным сечением или плоский лист. Полученный прокат нарезается или скручивается в рулоны.

Литье

Этот метод является самым распространенным. С помощью него изготавливаются товары со сложной геометрией: втулки, опоры, манжеты, уплотнители, элементы для гидравлики и подшипники. Преимуществом является легкая автоматизация процесса, возможность выпуска больших партий. Для изготовления штучных деталей, размеры которых могут быть до нескольких тонн, используется литье на стенде. В оправу заливается размягченная масса, с последующим отверждением и приобретением устойчивой формы.

Для ускорения процесса в автоматических линиях применяется повышенное давление. Метод мало отличается от технологий изделий из любой пластмассы. Часто необходимо покрыть полимером заготовку из металла. Тогда размягченный полиуретан вручную или под контролем компьютера наносится на вещь. Остывая, слой становится упругим и создает защитную пленку.

Прессование

Подготовленный материал (листовой, прутковый или гранулированный) подается на аппарат, где методом экстремального давления в ограниченном пространстве придается форма. Процесс может сопровождаться предварительным нагревом или размягчением субстанции за счет сжатия. При этом получается деталь с измененными свойствами, имеющая четко заданную геометрию. На производствах такое действие контролируется с помощью программного обеспечения.

Заливка

Для выпуска художественных или штучных изделий используется метод естественного литья. Вручную в подготовленную оправку помещается жидкий материал. Под влиянием высокой температуры или реагентов устройство застывает, сохраняя необходимую конфигурацию. Таким способом можно сделать небольшую серию любых заготовок. Чаще применяется для изготовления больших форм и элементов декора.

Переработка во вторсырье

Устойчивость к атмосферным воздействиям и к влиянию агрессивных сред является проблемой при вторичной переработке уретановых эластомеров. В естественных условиях они не разлагаются десятилетиями. Способность противостоять ультрафиолету и озону делает этот вид пластика вечным загрязнителем окружающей среды. Поэтому остро встал вопрос о рециркуляции.

Существуют несколько методов решения проблемы:

• • Сжигание. Как все углеводороды, полимер хорошо подвержен высокотемпературному окислению. Но технологические присадки содержат вещества, опасные для экологии. При горении продукты распада попадают в атмосферу.
• • Физический способ. Измельченные изделия нашли применение в строительстве, как добавка в бетон, асфальт. За счет этого они приобретают вторую жизнь.
• • Переплавка. При нагреве отходам придается необходимая форма и снова пускается в оборот. Недостатком данного метода является то, что из разнородных составляющих трудно получить продукт с четко заданными характеристиками.
• • Гликолиз – процесс расщепления длинных молекул при высокой температуре в присутствии катализаторов. На выходе получается коротко молекулярные соединения, которые в дальнейшем находят службу в промышленности (производство красок, лаков, добавок в асфальтобетон).
• • Химический способ. Это расщепление цепочек при помощи реагентов. Целью является получение вещества, годного для дальнейшего использования.

Неординарность и интересные факты по применению полиуретана

Возможность придать материалу разнообразные характеристики позволила ему появиться во многих отраслях. Занимаясь спортом, мы используем изделия из этого полимера. Из него делается одежда, обувь, медицинское оборудование. В современном транспорте (автомобили, самолеты, железнодорожные вагоны) давно используют уникальные свойства этой субстанции. Ее неуязвимость стала проблемой для экологии. Несколько лет назад был обнаружен вид грибов, для жизни которых достаточно наличие этого пластика. Pestalotiopsis microspora успешно разлагает полиуретан, при этом его можно употреблять в пищу. Гурманы утверждают, что по вкусу он напоминает хлеб. Может быть, в будущем это станет решением проблемы утилизации.

Полиуретан для форм разной твёрдости и для чего он нужен

   Многие наши клиенты, впервые столкнувшиеся с таким материалом как полиуретан для форм, или жидкий полиуретан, задаются вопросом: в чём смысл такого обилия вариантов твёрдости по Шору, для чего они нужны и для чего подходит то или иное сырьё. Итак, что такое твёрдость по Шору А описано в одной из наших предыдущих статей, сейчас же поговорим о разных вариантах твёрдости материала в нашей линейке товаров. Наш ассортимент представлен в виде широкого перечня полимеров, таких как полиуретан для форм, жидкий полиуретан, жидкий пластик, пенополиуретан и т.д. Возможные варианты твёрдости нашего материала варьируются от 10 до 80 единиц по Шору А включительно, в зависимости от марки полиуретана. Опишем каждую марку и её назначение подробнее.

   Адваформ марка 10. Это самый “мягкий” материал в перечне нашего жидкого полиуретана. Следовательно, формы и изделия из этого материала будут максимально гибкими и эластичными. Идеально подходит для слепков и маленьких форм под мыло, небольшие художественные изделия.

   Адваформ марка 20. Данный полиуретан для форм является более твёрдой вариацией предыдущей марки, поэтому подходит для производства матриц под литьё более крупных изделий, например, игрушек, статуэток и небольших составных частей механизмов.

   Адваформ марка 30. Полиуретан для форм 30й марки в нашем ассортименте является хитом, который используют для изготовления форм под литьё гипса, лепнины и прочих декоративных элементов. Всевозможные барельефы, декоративные статуи и т.д. из гипса изготавливаются с помощью форм из этой марки полиуретана.

   Адваформ марка 40. Наравне с 30й маркой является лидером продаж. Благодаря своим уникальным физическим свойствам, данный полиуретан для форм обладает самой высокой вариативностью использования, но наиболее хорошо подходит для изготовления полиуретановых форм для производства искусственного камня, плитки, брусчатки, лепнины, кирпича и прочих изделий из гипса и бетона.

   Адваформ марка 50. Более жёсткая марка полиуретана, нежели перечисленные ранее. За счёт этого она выигрывает в стойкости и износоустойчивости, однако заметно теряет в гибкости и пластичности. Подходит для создания форм под более габаритные изделия из бетона и прочих смесей.

   Адваформ марка 60. Данную марку выбирают мастера, которые изготавливают крупные готовые орнаменты, скульптуры, малые архитектурные формы, а также громоздкие элементы декора. Твёрдость этой марки полиуретана обеспечивает достаточный уровень прочности при гибкости, достаточной для производства перечисленных выше изделий.

   Адваформ марка 70. Является более жёстким аналогом 60й марки, что позволяет использовать его под формы для производства более габаритных и тяжёлых объектов.

   Адваформ марка 80. Самый жёсткий полиуретан в нашей линейке товаров. Как правило, этот материал используют для изготовления форм под массивные строительные изделия, крупные архитектурные формы, панели. Также данная марка полиуретана широко применяется при блочном строительстве.

   Помимо всего, хотелось бы заметить, что наш полиуретан используется не только для производства форм. Например, марки 50, 60, 70, 80 также используется для производства всевозможных составных частей и элементов механизмов, таких как автомобильные втулки, манжеты, сайлентблоки и т. д. Из более мягких марок нашего материала делают части игрушек или прокладки для подвижных частей разнообразных конструкций.

жесткий эластичный трудносгораемый утеплитель марки ППУ-ЭР

Уже длительное время листовой пенополиуретан по праву считается одним из наиболее популярных стройматериалов. Огромное разнообразие в применении этого уникального материала позволяет использовать его не только в виде утеплителя при сооружении зданий, но и при изготовлении тканей и мебели.

Особенности

Пенополиуретан представляет собой синтетическую пену в виде прямоугольного полотна, которое имеет различную толщину и является удобным в применении. По сути, пенополиуретан можно охарактеризовать как разновидность пластмассы. ППУ изобрели в далеком 1937 году немецкие ученые под руководством химика Отто Байера. В то время материал еще не пользовался такой большой популярностью, однако было понятно, что он обладает уникальными свойствами, и что его ожидает множество возможностей для дальнейшего использования в производстве.

В наши дни пенополиуретан пользуется большой популярностью. Изготовление ППУ является вполне осуществимой задачей. Это легко сделать прямо на стройплощадке, для этого всего лишь нужно соблюдать необходимые пропорции специальных ингредиентов. Пласты делают при помощи заливки компонентов нефтехимической переработки в специальную форму. После тщательного перемешивания происходит распределение смеси в подготовленные формы с прессом, где материал затвердевает и принимает необходимую форму и размеры.

По своей структуре материал получается пористым, с наличием ячеек, которые заполняются газообразным веществом. Размеры ячеек влияют на плотность материала.

По типу жесткости различают несколько видов листового пенополиуретана:

• стандартный вариант;
• жесткий материал;
• пенополиуретан повышенной жесткости;
• высокоэластичный;
• эластичный трудносгораемый.

Жесткий эластичный трудносгораемый утеплитель марки ППУ-ЭР обладает высокими теплоизоляционными свойствами. Его технические характеристики делают материал незаменимым при обустройстве зданий и промышленных предприятий. Этот материал используется в областях производства с большой долей ответственности, таких как автомобильная промышленность и авиация.

Жесткий листовой пенополиуретан отлично зарекомендовал себя при утеплении стен. Этот материал производится в форме плит и обладает шумоподавляющими свойствами. Монтаж стен в здании производится как с наружной, так и с внутренней стороны. Жесткий пенополиуретан отлично подходит для утепления трубопроводов. Зачастую применяют специальные формы, прикрепляющиеся на трубы при помощи хомутов или проволоки, что, в свою очередь, помогает сохранить тепло и защищает их от повреждений и низких температур воздуха.

Плюсы и минусы

Пенополиуретан является современным строительным материалом, который имеет прочную структуру и теплоизоляционные свойства. Область применения пенополиуретана довольно разнообразна и включает в себя множество отраслей производства, таких как строительство зданий, авиация, автомобильная промышленность, изготовление игрушек и мягкой мебели.

Главные положительные стороны материала можно обозначить следующим образом:

• материал не вызывает аллергических реакций;
• в нем не образуются грибок и плесень;
• является устойчивым к перепадам температуры;
• удобный в работе;
• широкий спектр деятельности;
• высокие показатели звукоизоляции.

ППУ для производства мебели не представляет собой благоприятную среду для обитания насекомых. И также его основным плюсом является способность принимать различные необходимые формы, что немаловажно при изготовлении обивок для мебели, сидений и матрасов.

Несмотря на существенные плюсы, пенополиуретан имеет и отрицательные стороны.

• Негативное влияние ультрафиолетового излучения способствует быстрому износу. В качестве защиты можно использовать штукатурку или краску.
• Пенополиуретан – это трудносгораемый материал. Большая температура не приведет к возгоранию, однако утеплитель может начать тлеть. Такой процесс можно остановить при охлаждении материала. Поэтому там, где поверхность может начать греться, лучше отказаться от использования ППУ.

Технические характеристики

В качестве утеплителя пенополиуретан имеет значительное превосходство над другими стройматериалами. Обычно в строительстве применяется жесткий пенополиуретан, который обладает отличными энергосберегающими качествами в виде высокой плотности до 70 кг/м3 и низкой теплопроводности от 0,02 до 0,03 Вт/м.

В целом для ППУ жесткого типа характерны следующие особенности:

• низкая водопроницаемость;
• высокая прочность;
• разнообразные способы изготовления материала;
• большой диапазон рабочих температур;
• устойчивость к осадкам, химическим элементам, радиации и коррозии.

В целом пенополиуретан листовой является современным стройматериалом, который нашел широкое применение в разных отраслях производства, среди которых строительство, мебельная и швейная промышленность.

Этот универсальный полимер в виде пены не поддается влиянию влаги и температуры. Пенополиуретан долговечен в эксплуатации и имеет высокие санитарно-гигиенические нормы, что делает его безопасным для здоровья и жизнедеятельности человека.

Подробнее о преимуществах пенополиуретана вы узнаете в следующем видео.

что это за материал? Термопластичный и гибкий полиуретан, характеристики и плотность, температура плавления и другие свойства, производство

Впервые о полиуретане услышали в 1937 году. Этот материал был синтезирован Отто Байером из диизоцианата и полиэфира в жидкой форме. Вещество имело массу превосходств над пластмассой, которая в то время была довольно востребованной.

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.

Полиуретан выглядит как полимерное волокно с пористой структурой. Он считается универсальным эластомером, но при этом имеет как преимущества, так и недостатки.

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.

Сравнение с резиной

Несмотря на то что резина и полиуретан довольно схожи, синтетический эластомер в качественных характеристиках превосходит природный материал. В отличие от каучука у полимерного волокна выше прочность, износостойкость. По этой причине резина используется меньше, чем полиуретан, во многих отраслях промышленности. Главным фактором, влияющим на долговечность материала, является его абразивный износ, подверженность влиянию агрессивной среды. При сравнивании по данному критерию можно сделать вывод, что полиуретан в 10 раз устойчивее к истираниям.

Согласно оценке стойкости к разным средам полимер также считается лучше резины. Он может переносить влияние растворителей и токсичных химических веществ. Помимо всего прочего, у природного каучука прочность на разрыв в 1,5-3 раза ниже, нежели у эластомера. Синтетический материал способен быстро восстанавливать форму без деформирования в случае воздействия на него высокой нагрузки. Резина, в свою очередь, превосходит эластомер только в стоимости, которая намного меньше, чем у синтетики.

Однако, по мнению специалистов, для отсутствия надобности в дальнейшем платить дважды лучше покупать качественный и дорогой материал.

Характеристики и свойства

Так как в основе полиуретана находятся полиол и изоцианат, он относится к группе полиэфирных полиолов. За счет того, что данный вид – эластомер, ему свойственны хорошая растяжимость и возможность возвращаться к первоначальным формам. Уникальные свойства полиолу способны придавать различные добавки, которые могут менять показатели эластичности, мягкости, твердости, стойкости.

Полиуретан производят в нескольких состояниях:

• в вязком жидком;
• в мягком;
• в твердом.

Вне зависимости от формы, эластомер не меняет своих технических характеристик под влиянием механических и химических факторов окружающей среды. Этому материалу также свойственна устойчивость к ультрафиолетовому излучению, грибкам и плесени.

Технические особенности полиуретана позволяют использовать его во многих бытовых и производственных сферах. Перечислим основные характеристики полиэфирного полиола.

• Плотность. Показатель зависит от вида материала, обычно он колеблется от 30 до 300 кг/м3.
• Твердость. По шкале Шора она может составлять от 50 до 98 единиц. Такие показатели позволяют использовать эластомер при высоких нагрузках.
• Значительный температурный интервал. Материал может эксплуатироваться при температуре от -60 до +80 градусов по Цельсию. При показателе 120-140 градусов его можно использовать короткое время. У полиуретанов высокая температура плавления – не менее 160 градусов тепла по Цельсию. Если нагреть данные материалы до 220 градусов, то они начнут разлагаться.
• Коэффициент теплопроводности – 0, 028 Вт/ (м*К).
• Электропроводность у данного полиола отсутствует.
• Масса. Весит материал очень мало.
• Озоностойкость. Полиуретан не разрушается под влиянием озона в отличие от резины.
• Стойкость к агрессивным средам.
• Горючесть. Согласно ГОСТу 12.1.044 материал относится к трудногорючим, поэтому он применяется во многих отраслях производства.
• Экологичность. Полиуретан относят к безопасным материалам, поэтому его часто используют в быту.

Вреден ли полиуретан?

Благодаря наличию энергосберегающих характеристик полиуретан относят к безопасным материалам. Однако, оценивая его экологичность, стоит брать во внимание возможность вреда данного эластомера в жидком и твердом состоянии. Как показала практика, в сухом виде данный полиол не выделяет вредных веществ. Опасные испарения возможны только в случае неправильного обращения с материалом.

В случае соблюдения всех мер безопасности в жидкой фракции полиуретан не будет нести для людей и животных никакой опасности.

Однако нарушение технологии производства может повлечь выделение следующих токсичных испарений.

• Изоцианаты. Данные вещества входят в состав лакокрасочных, пенных продуктов. Их наличие может стать причиной астмы в случае отсутствия специальной защиты.
• Аминовые катализаторы, которые становятся причиной повышенной чувствительности, раздражительности, замутненности зрения. При постоянном вдыхании эти вещества вызывают язвы, раздражения слизистых оболочек, ожоги полости рта, горла и пищевода.
• Полиол. Он способен проявить свое токсическое действие только при прямом контакте с живым организмом, а именно при глотании. Отравление полиолом проявляется в виде рвоты, интоксикации и спазмов.
• Антипирен. Это вещество постепенно накапливается в организме, после чего вызывает отравление.

В результате всего вышесказанного можно сделать вывод, что полиуретан может нанести вред здоровью только в случае его неправильного использования. Зачастую это происходит при использовании низкокачественных видов распылителя, а также в отсутствии специальной защиты во время работы.

Многих волнует вопрос о вреде полиуретана, который монтируют в жилых помещениях. Страхи пользователей являются напрасными, так как перед поступлением в продажу данная категория товаров проходит массу испытаний на безопасность. Проблемы могут возникнуть только в случае покупки эластомера у производителя, не имеющего сертификатов качества.

Сравнение с другими материалами

Зная о характеристиках полиуретана, можно сказать, что у него гораздо больше преимуществ, нежели у резины. Как уже говорилось, этот полимер превосходит ее по долговечности, растяжимости, прочности и многим другим характеристикам. Часто потребители сталкиваются с трудностями в выборе между полиуретаном и другими подобными продуктами, сравнивая его с ними.

• Дюрополимер. Имеет вид матового пластикового изделия. В свою очередь, полиуретан похож на вспененный порошок и покрыт грунтовкой. Последний мало весит и отлично подходит для работ с потолком. К тому же ассортимент его довольно широкий. Дюрополимер относится к антивандальным полимерам, поэтому покупателю не придется думать о его реставрации длительный период.
• Винил. Данный материал, в отличие от полиуретана, не предназначается для защиты поверхности, чаще он используется с декоративной целью.
• Силикон. Эти материалы производят для использования в разных видах работ. По мнению потребителей, эластомер характеризуется лучшей долговечностью и прочностью. В свою очередь, силикон отличается тем, что он эластичен и биоинертен.
• Пенополистирол. Разница между материалами заключается в первую очередь в стоимости, которая у полиуретана выше. Пенополистирол плохо проводит тепло, он удобный и простой в эксплуатации. Полиуретан служит дольше предыдущего материала, не портится под влиянием негативных факторов среды.
• Полиэстер. С ним полиуретан имеет множество одинаковых свойств. Однако в некотором роде второй материал превосходит первый по качеству. Полиуретан эластичнее, прочнее и долговечнее полиэстера.

Обзор видов

Полиуретан – это прозрачный энергоэффективный универсальный материал, который набирает популярность в мире с каждым днем. У этого материала есть своя специальная маркировка. К наиболее востребованным маркам эластомера относят СКУ-ПФЛ-100, НИЦ ПУ-5, они характеризуются твердостью по Шору в 85-90 единиц.

Гибкий полиуретановый поролон

В качестве амортизатора принято использовать гибкий полиуретановый поролон. Помимо этого, его применяют для создания постельных принадлежностей, подкладочных покрытий, упаковок, автомобильного интерьера.

Создание гибкого поролона возможно в любой форме. Этот вид полиуретана характеризуется легкостью, прочностью, удобством.

Термопластичный

Термопластичный полиуретан – это эластичный, гибкий, устойчивый к истиранию, негативным погодным условиям материал. Его производят и окрашивают различными методами. Обработку термопластичного эластомера осуществляют на экструзионных, компрессионных, ударных станках. Этот гибкий продукт способен адаптироваться к различным условиям применения, например, к стройке, автомобилестроению, изготовлению обуви.

Сферы применения

Полиэфирный полиол довольно широко используется в настоящее время. Из листов полиуретана производят футеровочные предметы, части пресса, роликовое, колесное, валиковое покрытие, уплотнительные кольца, манжеты, пробки. В жидком виде он нашел свое применение в покрытии конструкций из бетона, вагонов, люков, кровли. Нередко эластомер входит в состав герметика, клея, лакокрасочных продуктов.

В тяжелой промышленности из этого материала производят амортизирующие детали. В строительстве его применяют для создания антискользящего покрытия, виброустойчивой поверхности, фасадов. Без эластомера не обходятся автомобильная отрасль и мебельное производство. Востребованность полиуретана наблюдается в текстильной промышленности. Он пригоден для изготовления чехлов, молний, заклепок, стелек, подошв. Медицина использует эластомер для производства презервативов, протезов, имплантов.

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.

Развенчиваем мифы о полиуретане. ― ООО Полиуретан

«Жёлтый полиуретан лучше красного, а зелёный полиуретан быстрее разрушается»
Это неправда. Сам полиуретан практически бесцветен, а цвет приобретает только после добавления красителя. Реальные характеристики полиуретана зависят от состава конкретной марки, а колер добавляется уже производителем, дабы подчеркнуть уникальность своего товара. Наша компания использует различные цвета для маркировки твёрдости изделий. Подробнее об этом см. в соответствующей статье.

«Полиуретан токсичен»
На чём основывается этот миф — не вполне понятно. На самом деле, фактически, полиуретан в полимеризованном виде — обычный пластик, который не испаряется, не «фонит» и ни каким образом не вредит вашему здоровью. Конечно, если пытаться употребить его в пищу, это навряд ли положительным образом скажется на вашем пищеварении, однако то же самое можно сказать и про резину, и про пластмассу.
Полиуретан, используемый нашей фирмой, прошёл необходимую сертификацию: имеются необходимые санитарно-эпидемиологические заключения, свидетельствующие о соответствии данного материала всем санитарным нормам, а также о его безопасности для человека.

«Полиуретановые детали подвески ужасно скрипят»
Это тоже не совсем правда. Или совсем не правда — зависит от точки зрения. Количество отзывов о скрипе полиуретановых изделий примерно соответствует количеству отзывов о бесшумности полиуретана. Истина же, как всегда, находится где-то посередине.
От чего же появляются скрипы? Скрип – результат трения двух поверхностей друг о друга, проявляющийся в виде звуковых волн высокой частоты. Чем меньше объекты трения, тем выше частота получающегося при этом звука. Отсюда делаем вывод: в нашем случае скрип – это результат попадания грязи в зазор между втулкой и рычагом подвески. В инструкции по установке мы рекомендуем не только тщательно удалять грязь с рычагов подвески, но и смазывать и втулку и рычаг смазкой перед установкой.
Есть и ещё один момент, важный для тех, кто решит установить полиуретановые втулки на свой автомобиль. Компания ООО «Полиуретан» выпускает втулки с учётом их установки на автомобили уже находящиеся в эксплуатации и имеющие выработанный зазор между втулкой и рычагом. Т.е. размеры втулок скорректированы для устранения возможных зазоров и, соответственно, для устранения возможности появления нежелательных скрипов. Разумеется, обсуждения на форумах как правило не содержат названия производителя, продукция которого после установки вызывает скрипы. Кроме того, трудно судить о причине появления скрипов и по причине того, что квалификация мастера, либо владельца, меняющего втулки на своём автомобиле остаётся под вопросом.

«Полиуретан необоснованно дорог!»
Это мнение тех, кто не знает – нужны ли ему полиуретановые запчасти и для чего.
Нет смысла менять подвеску, если подвеска вашего автомобиля работает исправно и надёжно в тех условиях эксплуатации, которым подвергается ваш автомобиль. Если же вы знаете, чего ждёте от перехода на «полиуретан», то вопрос цены не стоит. Цена на детали из полиуретана – справедливая цена на данный продукт. Более того, затраты, связанные с переходом на полиуретановые сайлентблоки и втулки, по нашему опыту окупаются уже через год. А некоторых автовладельцев замена резиновых сайлентблоков на полиуретановые просто напросто избавила от необходимости «перетряхивать подвеску» каждые 3 месяца.

Немного о полиуретане | Часть 2. Полиуретановые эластомеры

Часть вторая, полиуретановые
эластомеры.

Как понятно из написанного выше,
физико-механические свойства у полиуретанов могут быть принципиально разные.
Поскольку я все-таки занимаюсь производством автозапчастей из полиуретановых
монолитных эластомеров, и статья посвящена именно этому, попробуем описать
“общие” свойства именно для этого класса полиуретанов. Тут надо
заметить, что производителей базовых компонентов полиуретанов – считанные
единицы в мире, поэтому принципиальных отличий в физмехе у добросовестных
переработчиков практически нет, и, скажем, американский, японский, или
австралийский полиуретан по физмеху не сильно отличается от нашего.

Итак, в общем нас интересуют следующие
физико-механические свойства:

• Твердость. Физический смысл – способность материала сопротивляться внедрению в него другого материала. В случае автозапчасти от твердости зависит в первую очередь деформация детали при приложении к ней силы. Объективно больше твердость – сильней связь деталей между собой, меньше гашение вибраций, больше нагрузка на металл. Обычно в автомобильной промышленности используют резины с твердостью 65-70 по Шору А, это связано во многом с тем, что резина резко теряет прочность на разрыв при повышении твердости. Переработчики полиуретанов могут в довольно широких пределах менять твердость изготавливаемых запчастей без существенного ущерба для других свойств. Мы изготавливаем детали с цветовой маркировкой: оранжевые – 71А, зеленые – 80А, синие – 87А, ну и по запросу либо в специальных изделиях – до 98А.

• Усилие на разрыв. Тут все понятно из названия – усилие, которое необходимо приложить для разрыва материала. По этой характеристике полиуретан существенно выигрывает почти у всех марок резин. Так, максимум для ГОСТовых марок – менее 36 Н/мм2, у нашего полиуретана – 47 Н/мм2. Именно это позволяет полиуретановым деталям выдерживать бОльшие нагрузки без разрывов, что в свою очередь дает бОльший ресурс.

• Усилие на раздир. Отличается от усилия на разрыв наличием надреза/надсечки – концентратора напряжений при растяжении детали. Крайне важный показатель для деталей сложней втулки, особенно использующихся в не до конца закрытых металлом местах. Для большинства материалов, включая полиуретан, в разы и на порядки ниже усилия на разрыв.

• Остаточная деформация. Способность материала восстанавливаться после длительной постоянной нагрузки в одном направлении. Обычно при прочих равных обратно пропорциональна твердости – чем тверже материал, тем сложней его смять, но тем хуже он восстанавливает начальную форму. Остаточная деформация есть у всех материалов, включая сталь, но для эластомеров она крайне важна: у долго стоящей на одном месте машины все нагруженные сайлентблоки и втулки деформируются, отверстие под ось становится овальным, и образовавшуюся слабину невозможно исправить практически никак – сайлентблок/втулка получают люфт.

• Абразивостойкость. Тут тоже двусторонняя медаль: внутри каждого класса материалов чем мягче образец, тем он менее подвержен абразивному износу. Впрочем, даже самые твердые автомобильные полиуретаны более стойки к абразиву, чем резины, и попавший внутрь сайленблока песок скорее сотрет металл, чем полиуретан.

• Адгезия к металлу. Очень многие резиновые автозапчасти спаяны с железной арматурой. И тут, пожалуй, самая большая проблема полиуретановых запчастей: адгезия резины часто сильней, а главное – технологически стабильней чем у полиуретана. Существует ряд технологических ухищрений по обработке арматуры и полиуретана для лучшей склеиваемости, но все они неидеальны. Поэтому компания Полиуретан многие сайлентблоки выпускает в том числе в запрессованном варианте, с неприваренными металлическими частями.

• Морозостойкость. Способность материала не терять эластичности при низких температурах. И вот как раз тут некоторые полиуретаны выигрывают у резин вчистую: даже непрочные резины с большим содержанием пластификаторов почти полностью теряют эластичность при -40. Мы проверяли пыльники своего производства в контейнере с “сухим льдом” – твердой фазой углекислоты, ориентировочно -73 градуса по цельсию (ориентировочно потому что ни один из наших термометров такое мерить уже не умеет), пыльник с трудом, но гнулся.

• Стабильность и долговечность в условиях эксплуатации. Большая часть резин неустойчивы к ГСМ, но главное – деградируют со временем при нормальных условиях. Это связано в первую очередь с выходом несвязанных резиной модификаторов и перевулканизацией самих молекул резины. Любой автолюбитель видел растрескавшиеся и потерявшие эластичность резинки, и знает что китайские/российские заменители теряют свои свойства значительно быстрей “родных”. Полиуретаны не боятся ГСМ и дорожной химии, процесс набора твердости хоть и идет весь срок жизни, но крайне медленно (пара единиц по Шору А за десять лет), единственное – без красителя боятся ультрафиолета, что впрочем не очень критично для большинства автозапчастей.

Как я уже говорил выше, все эти свойства в какой-то мере “программируемые” – изменением состава смеси, введением сополимеров и добавок, изменением условий реакции, подготовкой компонентов и прочими ухищрениями можно в значительной мере их менять. Чем и занимаемся: на нашем производстве одновременно перерабатывается с десяток разных полиуретанов только в серийной продукции, а для заказной/промышленной мы оперативно меняем композицию.

Производители базовых компонентов полиуретанов
выпускают как базовые компоненты, так и преполимеры (частично прореагировавшие
компоненты), имеют свои рекомендованные композиции для разных применений, но
очень медленно и неповоротливо работают с модификациями, и не то чтобы неохотно
общаются, но сильно уж медленно у них все. Медленно – это когда на выставление
счета уходит полгода, а потом оказывается что в счет забыли включить
катализатор, а без катализатора оно не работает, катализатор поставляют еще через
полгода, за это время опытная партия приходит в негодность… короче, сильно все
тяжело. Ах да, забыл сказать: время жизни чистых компонентов ПУ – единицы
недель, время жизни частично прореагировавших – единицы месяцев. Привезти
чистый изоцианат практически нереально, он “протухнет” еще на таможне.

Поэтому мы сотрудничаем с надежным проверенным поставщиком преполимеров – частично прореагировавших компонентов. Это несколько снижает нашу свободу в модификациях материала, но в остальном идентично прямой переработке изоцианата, а главное – дает нам возможность оперативно править технологические параметры компонентов.

Если у вас возникли вопросы о полиуретане – задавайте, постараюсь ответить. Михаил Колесников, [email protected]

Поделиться «Немного о полиуретане | Часть 2. Эластомеры»

Жесткий пенополиуретан | Введение в полиуретаны

По данным Министерства энергетики США, затраты на отопление и охлаждение составляют от 50 до 70 процентов энергии, используемой в среднем американском доме. Чтобы снизить эти затраты, поддерживать равномерную температуру и снизить уровень шума в домах и коммерческих объектах, строители обращаются к жесткому полиуретану и полиизоциануратной (полиизо) пене — одному из самых эффективных изоляционных материалов, доступных на сегодняшний день для изоляции крыш и стен, изолированных окон и дверей. и герметики для воздушных барьеров.

Жесткий полиуретан и изделия из полиизо обладают уникальным сочетанием свойств, как описано ниже.

Энергоэффективность

• Полиуретан и пенополиизо обладают одним из самых высоких значений изоляционного сопротивления R на дюйм среди всех имеющихся на сегодняшний день продуктов. При типичных значениях R в диапазоне от 5,5 до 8 на дюйм можно получить более тонкие стены и крыши с более низким профилем, при этом максимизируя эффективность, увеличивая использование пространства и сокращая эксплуатационные расходы.

• Увеличение толщины кровельной изоляции из полиизо на 1 дюйм или более по сравнению с толщиной, требуемой ASHRAE, может значительно снизить ваши затраты на электроэнергию, обеспечивая при этом положительную окупаемость затрат на установку.

• Входные двери с жесткой сердцевиной из пенополиуретана препятствуют звуку и повышают изоляционные свойства, что дополнительно снижает потребность в энергии для обогрева и охлаждения.

• Герметики из пенополиуретана, наносимые на месте, расширяются, чтобы заполнить впитывающую энергию и проникающую воздух зазоры вокруг оконных рам, водопроводных труб и электрических розеток.

• «Светоотражающие» пластиковые покрытия крыш с изоляцией из пенополиуретана отражают солнечный свет и лучистое тепло от здания, помогая конструкции оставаться прохладной и сокращая потребление энергии для кондиционирования воздуха.

NIST Net Zero Energy Residential Tour

Присоединяйтесь к начальнику отдела энергетики и окружающей среды NIST д-ру Хантеру Фанни, который приглашает зрителей на экскурсию по новому дому Net Zero Energy Home недалеко от столицы страны в Гейтерсбурге, штат Мэриленд.Посмотрите видео выше, чтобы увидеть, как внешняя изоляция из жестких плит из полиизо и другие пластмассовые технологии позволяют создать дом с нулевым потреблением энергии в нашей стране.

Высокая производительность

• Жесткий пенополиуретан и пенополиизо имеют чрезвычайно прочную, но легкую структуру с низкой плотностью, которая имеет стабильную форму и влагостойкость с низкой паропроницаемостью. Эта особая комбинация свойств позволяет производителям разрабатывать самонесущие теплоизоляционные изделия, которые можно комбинировать с широким спектром субстратов, не требуя при этом дополнительного клея, и — в сочетании с соответствующими материалами — выступать в качестве внешних погодных и влагозащитных барьеров.

• Высококачественная полиуретановая изоляция может наноситься распылением на различные подложки или формоваться в особые формы относительно больших размеров. Его также можно защитить от ультрафиолетового излучения и повторно нанести покрытие для продления срока службы.

• Полиуретан и изделия из полиизо при правильной установке не подвержены воздействию гидроизоляции на масляной основе.

• Как полиуретан, так и пенополиизо широко используются в производстве строительных панелей со стальной облицовкой для различных категорий коммерческого строительства.Области применения варьируются от холодильных складов, используемых в пищевой промышленности и производстве напитков, до высокотехнологичных офисов, медицинских зданий, аэропортов и даже производственных объектов. При приклеивании к металлической обшивке образуется композитный строительный блок с большой протяженностью. Легкий вес и высокая изоляционная способность делают эти изделия идеальными для ремонта экстерьеров старых зданий, поскольку обычно существующую облицовку зданий можно оставить на месте, а существующую конструкцию не нужно укреплять.

Универсальность

• Ламинатный картон Polyiso — один из самых популярных утеплителей, используемых для обычных крыш. Для особого внешнего оформления панели с пенопластом предлагают широкий выбор цветов и профилей для стен и крыш, а также уменьшенный вес для облегчения работы и более легкую опорную конструкцию.

• Некоторые жесткие пенополиуретаны можно наносить на месте для заделки зазоров и покрытия неправильных форм.К таким пенам относятся пены для распыления, заливки на место и однокомпонентные пены.

• Пенополиуретан в виде спрея образует цельный изоляционный слой, заполняет щели и швы во время нанесения, а также покрывает неправильные формы, которые трудно изолировать жесткими плитами. Это значительно уменьшает сквозняки, создавая более жесткие и тихие здания.

• Для обеспечения долговечности и устойчивости входные двери и гаражные ворота с пенополиуретановым покрытием доступны с отделкой и стилем в соответствии с предпочтениями клиента.

• Структурные изолированные панели (СИПС) имеют изоляцию из пенопласта как с внешней, так и с внутренней стороны, и могут быть сделаны частью конструкции здания. Облицовочные материалы включают гипс, конструкционную древесину или изделия из натуральной древесины. Эти изолированные панели, производимые в контролируемой среде, улучшают качество продукции, ускоряют возведение зданий и уменьшают количество древесины, необходимой для структурного каркаса. Готовый продукт может сэкономить не только время и энергию, но также помочь сохранить природные ресурсы и окружающую среду.

Температурные / механические характеристики

• Свойства жесткого полиуретана и пенополиизо снижают передачу энергии, противостоят влаге, сохраняют стабильность размеров, остаются воздухонепроницаемыми и часто поддерживают конструктивную роль. Полиуретан и пенополиизо также работают при экстремальных температурах, не деформируются и не деформируются, а также не подвержены повреждениям из-за влаги, которая может возникнуть в результате конденсации. Полиизо устойчив в широком диапазоне температур (от -100 ° F до + 250 ° F) и может использоваться в качестве компонента кровельных систем из горячего асфальта.

• Механическая прочность этих пенопластов замечательна, поскольку высокая прочность на сжатие и сдвиг позволяет облицовывать изоляционные сердечники с низкой плотностью относительно тонкой сталью или алюминием, но при этом преодолевать большие расстояния без опоры. Например, пена может удерживать вместе многие компоненты в холодильнике или водонагревателе, продолжая выполнять функции теплоизоляции. Это уникальное сочетание свойств позволяет использовать жесткие пенополиуретаны во многих областях.

Окружающая среда

• Экологические преимущества жесткого пенополиуретана значительны и включают повышение энергоэффективности и сокращение затрат на энергоэффективное строительство, снижение веса проекта и экономию всех компонентов конструкции, которые заменяет материал. Учитывая широкое распространение жесткого пенополиуретана в современном строительстве, эта экономия может продолжать расти во всем мире.

• Лучшая изоляция обычно приводит к снижению энергопотребления. В некоторых случаях механическое оборудование для нагрева и охлаждения может быть уменьшено в размерах, что еще больше увеличивает использование пространства.

• Здания можно строить с более тонкими стенами, а для крыш требуются более короткие крепежные детали.

• Менее сложные и легкие продукты обычно производятся с использованием меньшего количества этапов производства, меньшего количества энергии при производстве и меньшего количества энергии при транспортировке.

Жесткий пенополиуретан и пенополиэтилен вносят свой вклад в общество и культуру, сохраняя ресурсы. Их идеальные свойства превосходят характеристики любого сопоставимого материала по соотношению прочности к весу, R-значению и долговечности, а их универсальность позволяет строителям использовать их для десятков различных применений, каждое из которых может обеспечить высокую производительность и исключительную энергоэффективность.

листов жесткого пенополиуретана — блоки из жесткого пенопласта высокой плотности

LAST-A-FOAM ^® жесткие пенополиуретановые плиты и изделия, не содержащие ХФУ, экономичны, универсальны, прочны и долговечны.Они производятся с использованием наших уникальных химических формул, чтобы быть исключительно однородными и неизменными по всем физическим свойствам. Вы найдете широкий спектр составов разной плотности. Все наши жесткие пенопласты имеют «закрытые ячейки» и поэтому не впитывают воду. Эти материалы доступны в виде листов или блоков.

Наши негорючие жесткие пенополиуретаны высокой плотности также доступны в виде листов, блоков или формованных изделий. У нас есть возможность согласовать свойства пенопласта HDU с вашими конкретными потребностями и помочь вам снизить затраты на материалы и производство.Все наши жесткие пенопласты обладают отличными вспучивающимися свойствами и отвечают различным отраслевым требованиям по воспламеняемости.

Воспользуйтесь нашим инструментом Product Finder, чтобы узнать, какой продукт подходит для вашего конкретного применения.

LAST-A-FOAM ^® ЖЕСТКИЕ ПЕНОВЫЕ ЛИСТЫ И БЛОКИ

РФ-2200

Диэлектрик

Усовершенствованный вспененный диэлектрический материал для использования в обтекателях, антеннах и других радиочастотных (РЧ) системах связи.RF-2200 удовлетворяет потребность в RF-прозрачном защитном слое с расширенными возможностями термической обработки.

Учить больше

R-3300

Subsea | Композитный сердечник

Пена, устойчивая к гидростатическому давлению, обеспечивает плавучесть при подводной флотации без проникновения жидкости.Они также используются в качестве материала сердцевины при формовании с переносом смолы.

Учить больше

FR-3700

Аэрокосмическая промышленность | Композитный сердечник | Диэлектрик | Морской | Ядерная | Медицинский

Tough, соответствующий требованиям BMS 8-133, пена для четкой обработки деталей сложной формы. Он также служит в качестве противоударного и противопожарного вкладыша для опасных материалов и в качестве среды для испытаний на кости человека.

Учить больше

FR-3800 FST

Аэрокосмическая промышленность | Композитный сердечник

Этот жесткий пенопласт соответствует требованиям по пожароопасности, дымообразованию и токсичности (FST), а также тепловыделению для аэрокосмической промышленности.

Учить больше

FR-4300

Композитный сердечник | Спорт и отдых

Эти пенопласты идеально подходят для сердцевины композитных панелей и других конструкций, в которых изогнутые поверхности или другие детали могут быть изготовлены обычными методами термоформования.

Учить больше

FR-4500

Морской | Медицинский | Прототипы | Оснастка / формы

Прочные беззернистые обрабатываемые доски для стилизации, дизайна и мастер-моделей, мастеров инструментов для компоновки / компоновки и создания выкройки. Оптимальная альтернатива дереву для наружных вывесок и дисплеев.

Учить больше

FR-4600

Морской | Инструменты / Формы | Прототипы и модели

Эти пенопласты идеальны для применения в точных инструментах или в качестве пенопласта для моделирования. Усовершенствованная технология микроэлементов создает беззернистую, ультра гладкую поверхность для окрашенных поверхностей, что значительно сокращает время обработки.

Учить больше

FR-4700

Морской | Оснастка / формы

Поддерживает компоновку компоновки из препрега для работы при высоких температурах до 400F. Идеально подходит для обработки прототипов, вакуумного формования, изготовления шаблонов и инструмента с ограниченными тиражами.

Учить больше

FR-6700

Аэрокосмическая промышленность | Композитный сердечник | Морской | Спорт / отдых

Огнестойкая пена для авиационного композитного сердечника выдерживает обработку до 250 ° F.Превосходно подходит для моделей и дизайнерских прототипов, вакуумных штампов и шаблонов пресс-форм, закрытия кромок сотовой структуры.

Учить больше

FR-7100

Композитный сердечник | Строительство | Диэлектрик | Морской | Прототипы | Спорт / Отдых | Оснастка / формы

Равномерная пена легко обрабатывается или окрашивается для недорогих основных применений, вырезанных вручную моделей, прототипов, топографических карт с ЧПУ, инструментов для компоновки, промышленных образцов.

Учить больше

R-9300

Строительство

Пенополиуретан высокой плотности сочетает в себе высокую прочность на сжатие с малым прогибом и исключительную теплоизоляцию для выдерживания больших структурных нагрузок. Идеально подходит для использования в строительстве.

Учить больше

TR-Marine

Морской

Структурная прочность и влагостойкость предлагают дизайнерам лодок альтернативу высококачественной, устойчивой к гниению древесины, которая полностью совместима с методами производства ламинирования стекловолокном.

Учить больше

Огнестойкая полиуретановая пена с закрытыми порами

LAST-A-FOAM ^® FR-3700 Performance Core

FR-3700 — это жесткий негорючий пенополиуретан с закрытыми порами, не содержащий хлорфторуглеродов, доступный с плотностью от 3 до 40 фунтов на кубический фут. Он демонстрирует высокое отношение прочности к массе благодаря своей ячеистой структуре и сшитой смоле.Благодаря структуре с закрытыми порами LAST-A-FOAM ^® FR-3700 обладает высокой устойчивостью к водопоглощению и не разбухает, не трескается или не раскалывается под воздействием воды. Эта серия неабразивна и может обрабатываться стандартными режущими инструментами из быстрорежущей стали (HSS). Его также можно аккуратно резать струей воды и традиционными инструментами для резьбы по дереву. Этот огнестойкий пенополиуретан (ПУ) особенно полезен в следующих отраслях промышленности.

Аэрокосмическая промышленность

FR-3700 соответствует требованиям самолета BMS 8-133.Эта жесткая полиуретановая пена сравнима с FR-6700 по прочности, термостойкости и воспламеняемости. Однако FR-3700 более жесткий (менее хрупкий) для резки более четких краев.

Узнать больше об авиакосмической отрасли

Медицинский

Жесткий пенополиуретан высокой плотности FR-3700 используется для моделирования человеческой кости в качестве испытательной среды в производстве медицинского оборудования.

Узнать больше о медицине

Ядерная

Пены

FR-3700 используются для ядерных материалов и транспортировки особо опасных отходов.При использовании в качестве противоударного и противопожарного вкладыша в транспортных контейнерах FR-3700 может быть спроектирован таким образом, чтобы обеспечить максимальную защиту от пожара и столкновений для опасных грузов, превосходя дерево и другие полимерные материалы. Состав FR-3700 специально разработан для обеспечения предсказуемой амортизации при динамической нагрузке. В то же время он обеспечивает вспучивающийся слой угля, который изолирует и защищает опасные материалы даже в условиях пожара.

В частности, наша пена FR-3700 имеет солидную историю успешного использования в упаковках для транспортировки радиоактивных материалов (RAM).Правила, регулирующие упаковки RAM, часто требуют поглощения энергии 30-футовыми свободными падениями и воздействия 30-минутного пожара при 1475 ° F в аварийных условиях. Наша пена серии FR-3700 — один из очень немногих материалов, которые могут поддерживать конструкцию корпуса RAM, снижая как механическую, так и тепловую энергию.

Просмотрите демонстрацию того, как серия FR-3700 Performance Core защищает ядерный груз от ударов, на нашей странице на YouTube или загрузите нашу исследовательскую работу по полиуретановой пене как материалу, уменьшающему ударные нагрузки и огнестойкому материалу.

Узнать больше о ядерной

Обтекатели

Используйте LAST-A-FOAM ^® 3700 Performance Core Series для создания прочных, устойчивых к атмосферным воздействиям обтекателей. Непроницаемые для влаги и прозрачные для радиосигналов, они защищают морские, аэрокосмические и развлекательные микроволновые антенны. Их высокая Tg подходит для препрегов, отверждаемых при более высоких температурах. Или позвольте нашей группе производственного обслуживания изготовить готовые обтекатели с использованием препрегов из стекловолокна по вашим спецификациям.

Узнать больше об обтекателях

Обрабатываемость

Инструментальная панель

FR-3700 хорошо подходит для обработки деталей сложной формы и деталей.Рекомендуется сначала сделать черновой рез, оставив для отделки 1-3 мм материала. Будьте осторожны с краями и узкими углами, чтобы избежать сколов в начале нового пути и при выходе из пены. Для получения дополнительной информации, например о скорости черновой обработки, чистовой скорости и другой информации о механической обработке, см. Наше Руководство пользователя оснастки и пресс-форм.

Модифицирование жестких пенополиуретан-полиизоцианурат

Изучено влияние полиэтиленгликоля 1500 на физико-механические свойства жестких пенополиуретан-полиизоциануратов (PUR-PIR).Установлено, что применение полиэтиленгликоля 1500 для синтеза пен в количестве от 0% до 20% мас. / Мас. влияет на снижение хрупкости и температуры размягчения, причем чем больше увеличивается прочность на сжатие, тем выше его содержание в пенный состав был. Отходы от производства этих пен измельчали ​​и подвергали гликолизу в диэтиленгликоле с добавлением этаноламина и стеарата цинка. Были получены жидкие коричневые продукты. Были определены свойства полученных продуктов с целью определения их пригодности для синтеза новых пен.Было обнаружено, что гликолизат 6 является наиболее подходящим для повторного использования, и его применение в различных количествах позволило нам приготовить 4 новых пены (№№ 25, 26, 27 и 28). Были определены свойства пен, полученных таким образом, и на их основе оценена пригодность гликолизатов для производства жестких пен PUR-PIR.

1. Введение

Жесткие пенополиуретаны представляют собой полиаддитивные пластмассы, характеризующиеся самой низкой теплопроводностью среди всех материалов, применяемых в качестве теплоизоляторов [1–3].Их очень хорошие изоляционные свойства не используются полностью из-за их высокой цены. Поэтому наиболее часто применяемым материалом для утепления зданий и других объектов является пенополистирол. Пенополиуретан толщиной 5 см дает такой же изолирующий эффект, как пенополистирол толщиной около 10 см. Снижение цены пены возможно за счет применения в составе пены таких наполнителей, которые не вызывают ухудшения функциональных свойств пены. Наполнители, применяемые для получения жестких пенополиуретанов, должны отвечать многим требованиям.Они должны легко диспергироваться в премиксах полиолов и не должны ухудшать условия обработки. Хороший наполнитель должен характеризоваться как можно более низким уровнем осаждения во взвешенном состоянии, и даже в случае образования осадка он должен легко перемешиваться. Наполнители не должны поглощать компоненты композиции, особенно катализаторы, так как уменьшение их концентрации может привести к нарушению процесса полиприсоединения [4].

Когда затраты на производство пенополистирола PUR-PIR будут снижены, эти пены станут конкурентоспособными по сравнению с другими материалами, применяемыми для изоляции, например пенополистиролом, минеральной ватой и другими.

При производстве (вспенивании) и формовании жестких пенополиуретанов образуются отходы. Отходы обычно состоят из дефектных отливок, утечек из формы и остатков от очистки устройств и форм. Другие группы — это отходы, такие как, например, упаковки. Часть отходов пенополиуретана может быть получена при переработке автомобилей. Использованные оболочки теплопроводов (теплоизоляция и бытовые отходы) и другие также являются источником отходов жесткого пенополиуретана.Метод сжигания отходов неэкономичен. Отходы пенопласта уменьшенного размера также используются в качестве наполнителей для производства новых пен (механическая переработка). Эти наполнители часто неблагоприятно влияют на физико-механические свойства получаемых пен. По понятным причинам все более популярными становятся методы, основанные на разложении отходов с использованием химических реагентов для получения жидких продуктов [5–11]. Новые продукты могут быть успешно использованы для производства полиуретановых пластиков. В начале 1970-х годов прошлого века в Польше этот метод рециклинга (утилизации) был исследован исследовательской группой кафедры органических технологий Технологического университета и сельского хозяйства в Быдгоще под руководством доцента Козловского и других [12].Способ утилизации заключается в разложении отработанных пенополиуретанов (PUR) и пенополиуретан-полиизоцианурат (PUR-PIR) в этиленгликоле в присутствии катализаторов при температуре от 150 ° C до 250 ° C в течение 2-10 часов.

Применение пенополиуретанов в качестве изоляционных материалов существенно ограничено их термической и жаростойкостью [13–18].

Термостойкость связана с физическими изменениями, происходящими в изоляции или пенопласте под воздействием температуры и прилагаемых сил.Определяется точкой размягчения и методом определения. Молекулярная масса пластика при этих изменениях не меняется.

Термическое сопротивление зависит от температуры разрушения самых слабых связей в пеноматериалах и сопровождается разрушением полимера. Снижена молекулярная масса пены. Температура размягчения пенополиуретанов на десятки градусов ниже температуры их разложения.

Термическое сопротивление пен в основном связано с температурой термической диссоциации связей, происходящей в пенах.Основная связь — уретановая связь, которая чаще всего образуется при реакции ароматического полиизоцианата с алифатическим полиолом. Температура его термической диссоциации составляет около 200 ° C. Сложноэфирные и эфирные связи (характеризующиеся температурой диссоциации около 260 ° C и 350 ° C соответственно) вводятся в полимерную цепь с полиолом. Полиолы представляют собой олигомеролы, образованные полиоксиалкилированием низкомолекулярных соединений. Фрагменты полиоксипропилена, входящие в состав полиуретанов, разлагаются при температуре от 210 ° C до 230 ° C.Помимо полиуретановых связей, появляются небольшие количества аллофанатных связей, температура диссоциации которых составляет 106 ° C.

Вода, применяемая для получения CO ₂ (порофор), вступает в реакцию с полиизоцианатом, в результате чего образуются мочевина и биуретовые связи, температуры диссоциации которых составляют 250 ° C и от 130 ° C до 145 ° C соответственно [3].

Изоциануратные и карбодиимидные связи (температуры диссоциации около 300 ° C и 240 ° C соответственно) были введены в цепь макромолекулярного соединения в результате избытка полиизоцианата по отношению к полиолу (таблица 1).