Poliuretana (34 Foto): Apakah Bahan Ini? Poliuretana Termoplastik Dan Fleksibel, Ciri Dan Ketumpatan, Takat Lebur Dan Sifat Lain, Pengeluaran

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-18 12:20

Poliuretana pertama kali didengar pada tahun 1937. Bahan ini disintesis oleh Otto Bayer dari diisosianat dan poliester dalam bentuk cecair. Bahan ini mempunyai banyak kelebihan berbanding plastik, yang pada waktu itu cukup diminati.

Apakah bahan ini?

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 cair, komposisi reaktif diperolehi. Sifat poliuretana secara langsung bergantung pada bahan dari mana ia dibuat, serta nisbah pemangkin, agen peniup, penstabil dan banyak lagi.

Poliuretana kelihatan seperti serat polimer dengan struktur berpori. Ia dianggap sebagai elastomer serba boleh, tetapi ia mempunyai kelebihan dan kekurangan.

Kelebihan poliuretana merangkumi ciri-ciri berikut:

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

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

Walaupun terdapat banyak kelebihan, poliuretana mempunyai beberapa kekurangan:

• tidak stabil untuk beban kilasan;
• keanjalan dan kekuatan bahan secara langsung bergantung pada keadaan 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 menghasilkan poliuretana ini melibatkan memaksa bahan dalam bentuk lebur melalui lubang pembentuk extruder.
• Pemutus . Di bawah pengaruh tekanan, jisim lebur disuntikkan ke dalam acuan khas, setelah itu disejukkan.

Perbandingan dengan getah

Walaupun getah dan poliuretana sangat serupa, elastomer sintetik melebihi bahan semula jadi dalam ciri kualiti. Tidak seperti getah, gentian polimer mempunyai kekuatan dan daya tahan yang lebih tinggi . Atas sebab ini, getah digunakan kurang daripada poliuretana di banyak industri. Faktor utama yang mempengaruhi ketahanan bahan adalah pemakaiannya yang kasar, kerentanan terhadap pengaruh persekitaran yang agresif. Apabila membandingkan mengikut kriteria ini, dapat disimpulkan bahawa poliuretana 10 kali lebih tahan terhadap lelasan.

Menurut penilaian ketahanan terhadap 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 dapat dengan cepat memulihkan bentuknya tanpa ubah bentuk sekiranya terdapat beban tinggi. Getah, pada gilirannya, lebih baik daripada kos elastomer, yang jauh lebih rendah daripada sintetik.

Namun, menurut para pakar, untuk mengelakkan keperluan membayar dua kali di masa depan, lebih baik membeli bahan berkualiti tinggi dan mahal.

Ciri dan sifat

Oleh kerana poliuretana berdasarkan poliol dan isosianat, ia tergolong dalam kumpulan poliester poliester. Kerana kenyataan bahawa jenis ini adalah elastomer, ia dicirikan oleh kepanjangan yang baik dan kemampuan untuk kembali ke bentuk asalnya. Pelbagai bahan tambahan dapat memberikan sifat unik pada poliol, yang dapat mengubah petunjuk keanjalan, kelembutan, kekerasan, ketahanan.

Poliuretana dihasilkan di beberapa negeri:

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

Tidak kira bentuknya, elastomer tidak mengubah ciri teknikalnya di bawah pengaruh faktor persekitaran mekanikal dan kimia. Bahan ini juga tahan terhadap sinaran UV, kulat dan jamur.

Ciri teknikal poliuretana membolehkannya digunakan di banyak kawasan isi rumah dan perindustrian. Mari senaraikan ciri utama poliester poliester.

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

Adakah poliuretana berbahaya?

Oleh kerana ciri penjimatan tenaga, poliuretana dikelaskan sebagai bahan yang selamat. Walau bagaimanapun, semasa menilai keramahan alam sekitarnya, perlu dipertimbangkan kemungkinan bahaya pada elastomer ini dalam keadaan cair dan pepejal. Seperti yang telah ditunjukkan oleh amalan, dalam bentuk kering, poliol ini tidak mengeluarkan bahan berbahaya . Uap berbahaya hanya boleh dilakukan sekiranya bahan tersebut ditangani dengan tidak betul.

Sekiranya semua langkah keselamatan diperhatikan dalam pecahan cecair, poliuretana tidak akan membahayakan manusia dan haiwan.

Namun, pelanggaran teknologi pengeluaran boleh mengakibatkan pelepasan asap beracun berikut

• Isosianat … Bahan ini adalah sebahagian daripada produk cat dan pernis, busa. Kehadiran mereka boleh menyebabkan asma tanpa adanya perlindungan khas.
• Pemangkin amina, yang menyebabkan peningkatan kepekaan, mudah marah, penglihatan kabur . Apabila dihirup secara berterusan, bahan ini menyebabkan bisul, kerengsaan pada selaput lendir, luka bakar ke mulut, tekak dan kerongkongan.
• Poliol . Dia dapat menunjukkan kesan toksiknya hanya dalam hubungan langsung dengan organisma hidup, iaitu ketika menelan. Keracunan poliol menampakkan diri dalam bentuk muntah, mabuk dan kekejangan.
• Tahan api . Bahan ini secara beransur-ansur terkumpul di dalam badan, selepas itu menyebabkan keracunan.

Hasil daripada perkara di atas, kita dapat menyimpulkan bahawa poliuretana hanya boleh membahayakan kesihatan jika digunakan dengan tidak betul . Perkara ini sering berlaku semasa menggunakan jenis penyembur berkualiti rendah, serta jika tidak ada perlindungan khas semasa operasi.

Ramai yang bimbang tentang bahaya poliuretana, yang dipasang di tempat kediaman. Ketakutan pengguna sia-sia, kerana kategori barang ini menjalani banyak ujian keselamatan sebelum dijual. Masalah hanya boleh timbul jika elastomer dibeli dari pengeluar yang tidak mempunyai sijil kualiti.

Perbandingan dengan bahan lain

Dengan mengetahui ciri-ciri poliuretana, kita dapat mengatakan bahawa ia mempunyai lebih banyak kelebihan daripada getah. Seperti yang telah disebutkan, polimer ini melampaui ketahanan, kebolehpanjang, kekuatan dan banyak lagi ciri lain. Pengguna sering sukar memilih antara poliuretana dan produk serupa yang lain, berbanding dengan produk tersebut.

• Duropolimer . Mempunyai penampilan produk plastik matte. Sebaliknya, poliuretana seperti serbuk berbuih dan dilapisi dengan primer. Yang terakhir ini ringan dan bagus untuk bekerja dengan siling. Di samping itu, pelbagai jenisnya cukup luas. Duropolymer tergolong dalam polimer anti-vandal, jadi pembeli tidak perlu memikirkan pemulihannya untuk jangka masa panjang.
• Vinil . Bahan ini, tidak seperti poliuretana, tidak bertujuan melindungi permukaannya, lebih kerap digunakan untuk tujuan hiasan.
• Silikon . Bahan-bahan ini dihasilkan untuk digunakan dalam pelbagai jenis pekerjaan. Menurut pengguna, elastomer dicirikan oleh daya tahan dan kekuatan yang lebih baik. Pada gilirannya, silikon dibezakan oleh fakta bahawa ia elastik dan tidak lembap.
• Polistirena yang diperluas . Perbezaan antara bahan terletak pada kos, yang lebih tinggi untuk poliuretana. Polistirena yang diperluas tidak mengalirkan haba dengan baik, senang dan senang 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 unggul daripada kualiti yang pertama. Poliuretana lebih elastik, lebih kuat dan lebih tahan lama daripada poliester.

Gambaran keseluruhan spesies

Poliuretana adalah bahan sejagat cekap tenaga 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, ia dicirikan oleh kekerasan Shore 85-90 unit.

Buih poliuretana yang fleksibel

Adalah kebiasaan menggunakan getah busa poliuretana yang fleksibel sebagai penyerap kejutan . Selain itu, digunakan untuk membuat tempat tidur, lapisan, kemasan, dan interior otomotif.

Buih fleksibel boleh dibuat dalam bentuk apa pun. Poliuretana jenis ini dicirikan oleh ringan, kuat, dan selesa.

Termoplastik

Poliuretana termoplastik adalah bahan elastik dan fleksibel yang tahan terhadap lelasan dan keadaan cuaca buruk. Ia dihasilkan dan diwarnai dengan pelbagai kaedah. Pemprosesan elastomer termoplastik dilakukan pada mesin penyemperitan, pemampatan, hentaman . Produk yang fleksibel ini dapat menyesuaikan diri dengan pelbagai aplikasi seperti pembinaan, automotif, kasut.

Permohonan

Poliester poliol digunakan secara meluas pada masa kini. Item lapisan, bahagian tekan, roller, roda, lapisan roller, cincin kedap, manset, palam dihasilkan dari kepingan poliuretana . Dalam bentuk cair, ia telah menemukan penerapannya pada lapisan struktur konkrit, gerabak, palka, dan atap. Selalunya, elastomer adalah sebahagian daripada produk sealant, gam, cat dan varnis.

Dalam industri berat, bahagian penyerap kejutan dibuat dari bahan ini . Dalam pembinaan, ia digunakan untuk membuat lapisan anti slip, permukaan tahan getaran, fasad. Industri automotif dan perabot sangat diperlukan tanpa elastomer. Permintaan poliuretana diperhatikan dalam industri tekstil. Ia sesuai untuk membuat penutup, ritsleting, paku keling, sol, sol. Perubatan menggunakan elastomer untuk penghasilan kondom, prostesis, dan implan.

Memproses

Pada masa ini, isu kitar semula poliuretana menjadi semakin penting. Masalahnya dikaitkan dengan peningkatan di kawasan tempat pembuangan sampah, dan juga kenaikan kos pemindahannya. 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 dari poliuretana

• Fizikal . Dalam kes ini, plastik dihancurkan menjadi pecahan halus, yang kemudiannya digunakan sebagai pengisi dalam pembinaan.
• Mengenang semula . Hasil kaedah ini adalah pengeluaran bahan mentah, yang kemudiannya digunakan untuk mendapatkan produk poliuretana.
• Glikolisis panas tinggi . Dengan menggunakan kaedah ini, karbohidrat dipecahkan.
• Bahan Kimia . Pemprosesan didasarkan pada depolimerisasi, setelah itu bahan dengan berat molekul rendah terbentuk dari elastomer.
• Pembakaran . Kaedah mendapatkan tenaga ini dianggap paling berbahaya dari semua perkara di atas, kerana ia melepaskan bahan berbahaya ke udara atmosfera.

Berkat pengenalan kitar semula yang meluas, masalah semasa penggunaan poliuretana dapat diselesaikan. Sifat bahan ini pelbagai, praktikalnya tidak mempunyai sempadan. Elastomer berfungsi dengan sempurna bukan sahaja di persekitaran rumah tangga, tetapi juga dalam keadaan yang teruk.

Walaupun ini adalah bahan sintetik, ia selamat untuk manusia, oleh itu ia digunakan dalam industri perubatan, pembinaan, tekstil dan kasut. Walaupun kosnya tinggi berbanding bahan lain, poliuretana terbayar dengan kebolehpercayaan dan ketahanannya.