Poliüretan (34 Fotoğraf): Bu Malzeme Nedir? Termoplastik Ve Esnek Poliüretan, özellikleri Ve Yoğunluğu, Erime Noktası Ve Diğer özellikleri, üretimi

2024 Yazar: Beatrice Philips | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-18 12:27

Poliüretan ilk kez 1937'de duyuldu. Bu malzeme Otto Bayer tarafından sıvı halde diizosiyanat ve polyesterden sentezlenmiştir. Maddenin, o zamanlar oldukça talep gören plastiğe göre birçok avantajı vardı.

Bu malzeme nedir?

Poliüretan, kullanım için neredeyse sınırsız olanaklara ve beklentilere sahip benzersiz bir malzeme türüdür. Polimer 2 tip hammadde içerir, yani: polioller ve izosiyanatlar . İkincisinin üretimi, petrol arıtmaya dayanmaktadır. Sıvı elementlerin karıştırılmasıyla reaktif bileşimler elde edilir. Poliüretanın özellikleri, doğrudan yapıldığı bileşenlerin yanı sıra katalizörlerin, şişirici ajanların, stabilizatörlerin ve çok daha fazlasının oranına bağlıdır.

Poliüretan, gözenekli bir yapıya sahip bir polimer elyafa benziyor. Çok yönlü bir elastomer olarak kabul edilir, ancak hem avantajları hem de dezavantajları vardır.

Poliüretanın avantajları aşağıdaki özellikleri içerir:

• yüksek mekanik mukavemet;
• dielektrik sabiti;
• zayıf aşınma;
• iyi esneklik;
• tekrarlanan deformasyonlardan sonra şekli koruma yeteneği;
• aşınma direnci;
• uzun hizmet ömrü;
• asitlere, yağlara, çözücülere karşı direnç;
• mikroorganizmaların etkisine karşı duyarlılık;
• geniş çalışma sıcaklığı aralığı;
• düşük sıcaklıklara direnç;
• yüksek basınç altında çalışma yeteneği.

Bu malzeme yaşlanmaz, kendisini çeşitli işleme türlerine borçludur. Ek olarak, poliüretan ürünler hafiftir ve bu nedenle nakliyesi ve montajı kolaydır. Bu elastomer köpürme özelliğine sahiptir, bu nedenle ondan her türlü gözenekli ürün yapılır.

Birçok avantajına rağmen, poliüretanın bazı dezavantajları vardır:

• burulma yüklerine karşı kararsız;
• malzemenin esnekliği ve gücü doğrudan ortamın sıcaklık rejimine bağlıdır;
• ikincil hammaddelere işlemenin karmaşıklığı.

Bu tip elastomer, her türlü işlemeye kolayca uygun malzemeleri ifade eder. Üzerine çeşitli şekillendirme yöntemleri uygulanır.

• Ekstrüzyon . Bu poliüretan üretme yöntemi, erimiş haldeki malzemeyi ekstrüderin oluşturma deliğinden geçirmeyi içerir.
• Döküm . Basıncın etkisi altında, erimiş kütle özel bir kalıba enjekte edilir ve ardından soğutulur.

Kauçuk ile karşılaştırma

Kauçuk ve poliüretanın oldukça benzer olmasına rağmen, sentetik elastomer, kalite özelliklerinde doğal malzemeyi aşar. Kauçuğun aksine, polimer lifleri daha yüksek mukavemete ve aşınma direncine sahiptir . Bu nedenle kauçuk, birçok endüstride poliüretandan daha az kullanılmaktadır. Malzemenin dayanıklılığını etkileyen ana faktör, aşındırıcı aşınması, agresif bir ortamın etkisine duyarlılığıdır. Bu kritere göre karşılaştırıldığında poliüretanın aşınmaya karşı 10 kat daha dayanıklı olduğu sonucuna varılabilir.

Farklı ortamlara karşı direncin değerlendirilmesine göre, polimerin kauçuktan daha iyi olduğu da kabul edilir . Solventlerin ve toksik kimyasalların etkilerini tolere edebilir. Diğer şeylerin yanı sıra, doğal kauçuk, bir elastomerden 1.5-3 kat daha düşük bir gerilme mukavemetine sahiptir. Sentetik malzeme, yüksek yük durumunda deforme olmadan şeklini hızla geri kazanabilir. Kauçuk, sırayla, elastomerden yalnızca maliyet açısından üstündür, bu da sentetiklerden çok daha düşüktür.

Ancak uzmanlara göre, gelecekte iki kez ödeme yapma ihtiyacından kaçınmak için yüksek kaliteli ve pahalı malzeme satın almak daha iyidir.

Özellikler ve özellikler

Poliüretan, poliol ve izosiyanat bazlı olduğu için polyester polioller grubuna aittir. Bu türün bir elastomer olması nedeniyle, iyi uzayabilirlik ve orijinal formlarına geri dönebilme özelliği ile karakterize edilir. Çeşitli katkı maddeleri, elastikiyet, yumuşaklık, sertlik, direnç göstergelerini değiştirebilen poliole benzersiz özellikler verebilir.

Poliüretan çeşitli eyaletlerde üretilir:

• viskoz bir sıvı içinde;
• yumuşak;
• katı halde.

Şekli ne olursa olsun, elastomer mekanik ve kimyasal çevresel faktörlerin etkisi altında teknik özelliklerini değiştirmez. Bu malzeme ayrıca UV ışınlarına, mantarlara ve küflenmeye karşı dayanıklıdır.

Poliüretanın teknik özellikleri, birçok ev ve endüstriyel alanda kullanılmasına izin verir. Bir polyester poliolün temel özelliklerini listeleyelim.

• Yoğunluk . Gösterge, malzemenin türüne bağlıdır, genellikle 30 ila 300 kg / m3 arasındadır.
• Sertlik . Shore ölçeğinde, 50 ila 98 birim arasında değişebilir. Bu göstergeler, elastomerin yüksek yüklerde kullanılmasına izin verir.
• Önemli sıcaklık aralığı . Malzeme -60 ila +80 santigrat derece arasındaki sıcaklıklarda çalıştırılabilir. 120-140 derece göstergesi ile kısa süreliğine kullanılabilir. Poliüretanların yüksek bir erime noktası vardır - en az 160 santigrat derece. Bu malzemeler 220 dereceye kadar ısıtılırsa bozulmaya başlarlar.
• Termal iletkenlik katsayısı - 0, 028 W / (m * K) .
• Bu poliolün elektrik iletkenliği yoktur .
• Ağırlık . Malzeme çok az ağırlığındadır.
• Ozon direnci . Poliüretan, kauçuktan farklı olarak ozonun etkisi altında bozulmaz.
• Agresif ortamlara karşı direnç .
• yanıcılık . GOST 12.1.044'e göre malzeme yanmaz olarak sınıflandırılmıştır, bu nedenle birçok endüstride kullanılmaktadır.
• Çevre dostu . Poliüretan güvenli bir malzeme olarak sınıflandırılır, bu nedenle günlük hayatta sıklıkla kullanılır.

Poliüretan zararlı mı?

Enerji tasarrufu sağlayan özelliklerinden dolayı poliüretan güvenli bir malzeme olarak sınıflandırılır. Bununla birlikte, çevre dostu olup olmadığını değerlendirirken, sıvı ve katı halde bu elastomere zarar verme olasılığını dikkate almaya değer. Uygulamanın gösterdiği gibi, kuru halde bu poliol zararlı maddeler yaymaz . Tehlikeli buharlar ancak malzeme yanlış kullanılırsa mümkündür.

Sıvı fraksiyonda tüm güvenlik önlemlerine uyulursa, poliüretan insanlar ve hayvanlar için herhangi bir tehlike oluşturmaz.

Bununla birlikte, üretim teknolojisinin ihlali, aşağıdaki toksik dumanların salınmasına neden olabilir

• izosiyanatlar … Bu maddeler boya ve vernik, köpük ürünlerinin bir parçasıdır. Varlıkları, özel koruma olmadığında astıma neden olabilir.
• Artan hassasiyet, sinirlilik, bulanık görmeye neden olan amin katalizörleri . Bu maddeler sürekli solunduğunda ülserlere, mukoza zarının tahriş olmasına, ağız, boğaz ve yemek borusunda yanıklara neden olur.
• Poliol . Toksik etkisini yalnızca canlı bir organizma ile doğrudan temas halinde, yani yutarken gösterebilir. Polyol zehirlenmesi kendini kusma, zehirlenme ve spazmlar şeklinde gösterir.
• Yangın geciktirici . Bu madde vücutta yavaş yavaş birikir ve daha sonra zehirlenmeye neden olur.

Yukarıdakilerin bir sonucu olarak, poliüretanın ancak yanlış kullanıldığında sağlığa zararlı olabileceği sonucuna varabiliriz . Bu genellikle düşük kaliteli sprey türleri kullanıldığında ve çalışma sırasında özel koruma olmadığında olur.

Birçoğu, konut binalarına monte edilen poliüretanın tehlikeleri konusunda endişeli. Bu ürün kategorisi satışa çıkmadan önce birçok güvenlik testinden geçtiğinden, kullanıcıların korkuları boşuna. Sorunlar ancak elastomerin kalite sertifikası olmayan bir üreticiden satın alınması durumunda ortaya çıkabilir.

Diğer malzemelerle karşılaştırma

Poliüretanın özelliklerini bilerek kauçuktan çok daha fazla avantajı olduğunu söyleyebiliriz. Daha önce de belirtildiği gibi, bu polimer dayanıklılık, uzayabilirlik, dayanıklılık ve diğer birçok özellik açısından onu aşmaktadır. Tüketiciler genellikle poliüretan ve diğer benzer ürünler arasında seçim yapmakta zorlanırlar ve onlarla karşılaştırırlar.

• Duropolimer . Mat plastik bir ürün görünümüne sahiptir. Buna karşılık, poliüretan köpüklü bir toz gibidir ve bir astar ile kaplanır. İkincisi hafiftir ve tavanla çalışmak için mükemmeldir. Ayrıca, ürün yelpazesi oldukça geniştir. Duropolimer, anti-vandal polimerlere aittir, bu nedenle alıcının restorasyonunu uzun süre düşünmesi gerekmez.
• Vinil . Bu malzeme, poliüretandan farklı olarak yüzeyi korumaya yönelik değildir, daha çok dekoratif amaçlar için kullanılır.
• Silikon . Bu malzemeler çeşitli iş türlerinde kullanılmak üzere üretilmiştir. Tüketicilere göre, elastomer daha iyi dayanıklılık ve güç ile karakterize edilir. Buna karşılık, silikon, elastik ve biyolojik olarak etkisiz olmasıyla ayırt edilir.
• Genişletilmiş polistiren . Malzemeler arasındaki fark, öncelikle poliüretan için daha yüksek olan maliyette yatmaktadır. Genişletilmiş polistiren ısıyı iyi iletmez, kullanışlı ve kullanımı kolaydır. Poliüretan bir önceki malzemeye göre daha uzun süre dayanır, olumsuz çevresel faktörlerin etkisi altında bozulmaz.
• Polyester . Bununla birlikte, poliüretan aynı özelliklerin çoğuna sahiptir. Bununla birlikte, bir şekilde ikinci malzeme, kalite bakımından birinciden üstündür. Poliüretan, polyesterden daha elastik, daha güçlü ve daha dayanıklıdır.

Türlere genel bakış

Poliüretan, her gün dünya çapında popülerlik kazanan şeffaf, enerji verimli evrensel bir malzemedir. Bu malzemenin kendi özel işareti vardır. En popüler elastomer markaları arasında SKU-PFL-100, NITs PU-5 bulunur, 85-90 birim Shore sertliği ile karakterize edilirler.

Esnek poliüretan köpük

Amortisör olarak esnek poliüretan köpük kauçuk kullanmak gelenekseldir . Ayrıca yatak, astar, ambalaj ve otomotiv iç mekanları oluşturmak için kullanılır.

Esnek köpük herhangi bir biçimde oluşturulabilir. Bu tip poliüretan hafiflik, sağlamlık ve rahatlık ile karakterize edilir.

Termoplastik

Termoplastik poliüretan, aşınmaya ve olumsuz hava koşullarına dayanıklı elastik, esnek bir malzemedir. Çeşitli yöntemlerle üretilir ve renklendirilir. Termoplastik elastomer işleme, ekstrüzyon, sıkıştırma, darbeli makinelerde gerçekleştirilir . Bu esnek ürün, inşaat, otomotiv, ayakkabı gibi çeşitli uygulamalara uyum sağlayabilir.

Uygulamalar

Polyester poliol günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır. Poliüretan levhalardan astar malzemeleri, pres parçaları, merdane, tekerlek, merdane kaplama, sızdırmazlık halkaları, manşetler, tapalar üretilmektedir . Sıvı formda, beton yapıların, vagonların, kapakların ve çatıların kaplanmasında uygulamasını bulmuştur. Çoğu zaman, elastomer dolgu macunu, yapıştırıcı, boya ve vernik ürünlerinin bir parçasıdır.

Ağır sanayide darbe emici parçalar bu malzemeden yapılır . İnşaatta kaymaz bir kaplama, titreşime dayanıklı yüzeyler, cepheler oluşturmak için kullanılır. Elastomer içermeyen otomotiv ve mobilya endüstrileri vazgeçilmezdir. Tekstil sektöründe poliüretan talebi görülmektedir. Kapak, fermuar, perçin, tabanlık, taban yapmak için uygundur. Tıp, prezervatif, protez ve implant üretimi için elastomer kullanır.

İşleme

Günümüzde poliüretanın geri dönüştürülmesi konusu giderek önem kazanmaktadır. Sorun, depolama alanlarındaki bir artışın yanı sıra, bunların ortadan kaldırılması maliyetindeki bir artışla ilişkilidir. Son yıllarda, elastomerlerin işlenmesi için en son teknolojilerin gelişimi gözlemlenmekte ve bu konuya giderek daha fazla dikkat edilmektedir.

Poliüretandan geri dönüştürülmüş malzeme elde etmenin ana yöntemleri şunlardır

• Fiziksel . Bu durumda, plastik, daha sonra inşaatta dolgu maddesi olarak kullanılan ince bir fraksiyona ezilir.
• Yeniden eritme . Bu yöntemin sonucu, daha sonra poliüretan ürünleri elde etmek için kullanılan hammaddelerin üretimidir.
• Yüksek ısı glikoliz . Bu yöntem kullanılarak karbonhidratlar parçalanır.
• Kimyasal . İşleme, depolimerizasyona dayanır, ardından elastomerden düşük moleküler ağırlıklı maddeler oluşur.
• Yanıyor . Bu enerji elde etme yöntemi, zararlı maddeleri atmosfere saldığı için yukarıdakilerin en tehlikelisi olarak kabul edilir.

Kapsamlı geri dönüşüm uygulaması sayesinde, mevcut poliüretan kullanımı sorunu çözülebilir. Bu malzemenin özellikleri çeşitlidir, pratikte sınırları yoktur. Elastomer, yalnızca ev ortamında değil, aynı zamanda aşırı koşullarda da mükemmel şekilde çalışır.

Bu sentetik bir madde olmasına rağmen insanlar için güvenlidir, bu nedenle ilaç, inşaat, tekstil ve ayakkabı sektörlerinde kullanılmaktadır. Diğer malzemelere kıyasla yüksek maliyetine rağmen, poliüretan güvenilirliği ve dayanıklılığı ile kendini amorti eder.