Какво е полиуретан и къде се използва?

Свойства и приложение

Термопластичните полимери се наричат ​​полимери, които при нагряване преминават от твърдо състояние в меко, вискозно и когато се охладят, отново приемат твърда форма. Тези елементи се получават чрез реакция на полимеризация. Тази реакция протича под високо налягане и без използване на примеси. Реакцията на полимеризация стана възможна само благодарение на съвременната химия и специализираното оборудване. Невъзможно е да се получи този процес в естествени условия.

Свойствата на термопластичните полимери се дължат на начина на свързване на мономерите - свързването се осъществява на едно място, в една посока. С други думи, молекулите са свързани помежду си в линия с линеен изглед и под формата на няколко линии, вплетени в мрежа, с разклонена структура.

Термопластичните полимери се топят добре и се разтварят в реактиви и разтворители. Когато разтворителят се изпари, материалът се втвърдява и възвръща предишните си свойства. Това качество се използва при производството на различни лепила, лакове, бои, уплътнители, шпакловки и други строителни разтвори, съдържащи полимери.

Следните се различават от термопластичните полимери:

• полиолефини;
• полиамиди;
• поливинил хлорид;
• флуоропласти;
• полиуретани;
• поликарбонати;
• полиметилметакрилати;
• полистирол.

Въз основа на полимери, изходни материали и методи на обработка се разграничават следните крайни продукти:

1. пластмаси;
2. фибрили;
3. филми;
4. покрития;
5. ламинирани пластмаси;
6. лепила.

Термопластичните полимери се използват широко в строителството при производството на изолационни материали, органични стъкла, филми и покрития с различна плътност и дебелина, тънки влакна, а също и като свързващи основи за лепила, мазилки и топлоизолационни материали.

Бутилки и съдове с различни форми, контейнери, тръби, части от офис техника, компютри и електронно оборудване са изработени от полимери. Използват се и при производството на подови настилки - линолеум, плочки, первази, декоративни декоративни филми, стенни панели и пластмаса.

Сравнете с подобни материали за яке

Дълго време се правеха заместители на изкуствена кожа и кожа и синтетични материали. Те имаха неприятна миризма, а не красив външен вид. Те бяха обект на бързо износване.

Полиуретан или изкуствена кожа: кое е по -добре

В резултат на това хората започнаха да не вярват на неща от този тип. Съвременните производствени технологии могат значително да обърнат отношението на хората към еко-кожата към по-добро.

Разновидности на полиуретан

Допълнителна информация! Първите мостри от еко кожа са направени през 1963 г. в САЩ.

Екокожата съдържа полиуретан. Това е фино порест полиуретанов слой, свързан към памучна или полиестерна основа. Когато се комбинират, се получава модел, който силно прилича на кожа по текстура. Визуално не може да се разграничи от естествен материал. Тя може да се различава само от шевната страна.

Полиуретанова тъкан или какво е това, можете да разберете, като я докоснете на пипане. Този материал има добра еластичност. Приятен на допир. Дебелината на полиуретановия горен слой влияе върху качеството на материала. Колкото по -голям е слоят, толкова по -здрав ще бъде продуктът. Сковаността също зависи от това.

Полиуретанови ръкавици

Екокожата има много положителни качества:

Добра въздухопропускливост. Циркулацията на въздуха преминава през микропори

Това е особено важно при якета и обувки.
Водоустойчив.
Топлопроводимост.В сравнение с естествената кожа, тя поддържа необходимата температура по всяко време на годината.
Устойчивост на замръзване

Може да издържа до -35С. Не избледнява при излагане на слънчева светлина.
Продуктите, направени от този материал, не губят външния си вид.
Екокожата няма неприятна миризма.
Не предизвиква алергични реакции.
Не съдържа вредни елементи от PVC и пластификатори.
Животните не се увреждат по време на производството.
Достъпна цена в сравнение с естествена кожа.

Екокожата се използва за производство на:

• Якета за дрехи, поли.
• Аксесоари за ръкавици.
• Обувки.
• Тапицерия на мебели.

PU тъканта е лесна за работа. Отлично изрязване и нехлъзгане.

Важно! За почистване на еко кожа не трябва да се използват вещества, съдържащи хлор. Изглед на еко кожа

Изглед на еко кожа

Минуси:

• Водата, ударила повърхността, оставя следи и петна.
• Ако материалът не е направен правилно, той може да абсорбира боята от тъканта.
• В случай на увреждане тъканната основа излиза.
• Изисква водоотблъскваща обработка за дълготрайна издръжливост.

Изкуствена кожа - изработена от животински кожи и преминава през редица процедури с добавяне на химикали. Видове процедури:

• Накисване.
• Пепелящ.
• Дъбене.
• Живопис.

Всички тези процеси се извършват с помощта на химикали. Те причиняват голяма вреда на околната среда. Продуктите от естествена кожа се считат за знак на престиж и струват много пари.

Кожа

Единственото положително качество на естествената кожа е нейната издръжливост и здравина. Грижата за нея отнема много време и усилия.

Изследвайки разликата между материалите, купувачът може сам да реши кое е най -доброто за него.

Полиестер или полиуретан: кое е по -добре

Полиестерът има някои предимства:

• Водоустойчивост.
• Няма хапчета, вдишвания или други проблеми по повърхността на материала.
• Устойчив на замърсявания.
• Не се деформира.
• Силен и издръжлив.

Полиестерното облекло в момента се счита за най -популярното. Той има много повече предимства, отколкото недостатъци.

Забележка! Сравнявайки полиестер и полиуретан, разликата не е особено забележима.

Холофибър или полиуретанова пяна: кое е по -добре

Холофибърът е химическо влакно, произведено от полиестери. Произвежда се само в завода в Термопол в Москва. Плътно пълнене от синтетични влакна. Топлинното излагане по време на производството е ключът към отличните показатели. Използва се за производство на матраци и възглавници. Те пълнят матрак с ниска цена. Матраците от холофибър са практични и правилно разпределят натоварването на тялото, независимо от теглото.

Матрак от холофибър

Важно! Често се задава въпросът: struttofiber или holofiber, кое е по -добре? По качество те са много сходни помежду си. Полиуретанова пяна или PU пяна се използва и за пълнене на матраци

Издаден е много по -рано от Holofiber. Стана революционна находка в тази индустрия

Полиуретанова пяна или PU пяна се използва и за пълнене на матраци. Издаден е много по -рано от Holofiber. Стана революционна находка в тази индустрия.

Той има евтина цена, различна твърдост и е подходящ за пружинни матраци. Във версията без пружина се използва по-твърда пяна. Подходящ за хора с голямо тегло.

Пълнежът от ПУ пяна се счита за евтин и практичен на пазара. Благодарение на това той е много популярен сред населението.

Какво е пластмаса?

В съответствие с вътрешния държавен стандарт:

Ако премахнете първата дума „пластмаси“ от толкова сложно определение, може дори да не се досетите за какво става въпрос. Е, нека се опитаме да разберем малко.

"Пластмаси" или "пластмаси" са наречени така, защото тези материали могат да се омекотят при нагряване, да станат пластмаси и след това под налягане те могат да получат определена форма, която се запазва при по -нататъшно охлаждане и втвърдяване.

Основата на всяка пластмаса е полимер (същото "високомолекулно органично съединение" от определението по -горе).

Думата полимер идва от гръцките думи poly (много) и meros (части или връзки). Това е вещество, чиито молекули се състоят от голям брой еднакви, взаимосвързани връзки. Тези единици се наричат ​​мономери ("моно" - едно).

Това например изглежда като полипропиленов мономер, най -често използваният вид пластмаса в автомобилната индустрия:

Молекулярните вериги на полимера са съставени от почти безкраен брой такива парчета, свързани в едно цяло.

Вериги от молекули на полипропилен

По произход всички полимери се делят на синтетични и естествени. Естествените полимери са в основата на всички животински и растителни организми. Те включват полизахариди (целулоза, нишесте), протеини, нуклеинови киселини, естествен каучук и други вещества.

Въпреки че модифицираните естествени полимери намират промишлено приложение, повечето пластмаси са синтетични.

Синтетичните полимери се получават чрез химичен синтез от съответните мономери.

Суровините обикновено са петрол, природен газ или въглища. В резултат на химична реакция на полимеризация (или поликондензация), много от "малките" мономери на изходния материал се съединяват, като мъниста на връв, в "огромни" полимерни молекули, които след това се формоват, отливат, пресоват или се превърна в завършен продукт.

Така например, полипропиленовата пластмаса се получава от горим газ пропилен, от който се правят брони:

Сега вероятно сте се досетили откъде идват имената на пластмасите. Префиксът „поли-“ („много“) се добавя към името на мономера: етилен → полиетилен, пропилен → полипропилен, винилхлорид → поливинилхлорид и др.

Международните съкращения за пластмаси са съкращения за техните химически наименования. Например, поливинилхлорид се обозначава като PVC (поливинилхлорид), полиетилен - PE (полиетилен), полипропилен - PP (полипропилен).

В допълнение към полимера (наричан още свързващо вещество), пластмасите могат да съдържат различни пълнители, пластификатори, стабилизатори, багрила и други вещества, които осигуряват на пластмасата определени свойства, като течливост, пластичност, плътност, здравина, дълготрайност и т.н.

Технология на производство

Какво е полиамид и как се произвежда? Процесът на създаване на синтетично вещество се извършва по 2 начина:

• Полимеризация на капролактам, която включва превръщане в линеен полимер.
• Реакция на поликондензация на хексаметилендиамин и киселина (адипинова), след което се образуват полиамиди.

Производство на полиамидни влакна

И двата метода се извършват непрекъснато или на редовни интервали. Непрекъснатият процес е по -често срещан и има осезаема разлика между двата режима. Непрекъснатото производство на полиамиди включва следните стъпки:

• Подготовка. Сол и хексаметилендиамин се получават от адипинова киселина. За да се получи този компонент, киселината се комбинира с метанол в апарат, който разбърква и затопля сместа.
• Полимеризация. Полученият разтвор отива в отделението за полимеризация. Има 3 вида колони: L-образна, права и U-образна. Капролактамът се прехвърля в колоната с разтвора. В резултат на реакцията възниква кипене.
• Полимерът излиза от колоната като разтопено вещество, след което се охлажда. За това се използват бани.
• Полимерът, разделен на ленти, отива към мелницата.
• Получената в резултат на смилане трохи се измива в гореща вода и се почиства от примеси.
• Трохата се суши на сушилни от вакуумен тип.

Непрекъснатата поликондензация е подобна на полимеризацията. Разликата се крие в принципа на обработка на изходния материал.

• Процесът на получаване на сол е подобен, но след като я получи, тя кристализира и отива по -нататък под формата на трохи, а не като разтвор.
• Верижната реакция се провежда в автоклавен реактор - апарат под формата на цилиндър с разбъркващ механизъм.
• Поликондензацията протича с участието на чист азот. Продължителността на процеса е от 1 до 2 часа. След това налягането се намалява за един час и след това реакцията се провежда отново. Общото време е 8 часа.
• След като полученият полиамид се филтрира, охлажда и натрошава. Материалът също се суши с помощта на потоци горещ въздух.

Важно! Веществото има няколко форми на освобождаване. Поли-е-карбамиди-под формата на трохи, поли-z-бензамидите се произвеждат в гранули

След допълнителна обработка се получават полиамиди под формата на пръти (от 9 мм до 200 мм), листове с различна дебелина и втулки.

Свойства на полиуретан

Той се основава на два вида суровини - полиол и изоцианат. Този синтетичен полимерен материал принадлежи към групата на полиестерните полиоли и неговите свойства и технически характеристики зависят от молекулната структура. Също така, полиуретанът е еластомер, материал, който след разтягане се връща в първоначалното си състояние.

Така че полиуретанът има няколко различни състояния, той се произвежда под формата на вискозна течност, мека гума, твърда пластмаса, може да има висока или ниска степен на еластичност.

Независимо от формата, в която е представен материалът, той не се променя допълнително поради влиянието на топлинни или механични влияния, ако е необходимо, продуктът може например да се разтегне, но след това винаги се връща към първоначалната си форма. Полиуретанът също е устойчив на контакт с химически течности, масла, UV лъчи, бактерии и гъбички. Успешно се използва в Далечния север и в горещите страни, при създаването на хидравлични устройства и в космическата индустрия, в строителството и инженерството.

Степени и технически характеристики на флуоропласт

Днес има няколко марки флуоропласт, които се различават по размера на молекулите и техния брой. Помислете за най -популярните марки и техническите им характеристики:

• Флуоропласт-2 (поливинилен флуорид) има висока якост и еластичност, издържа на действието на агресивни химикали. Най -често се използва в тръбопроводи и за производство на контейнери за съхранение на химикали. Има модификации на материала с добавяне на други вещества, тогава буквата М присъства в маркировката.
• Флуоропласт-3 (политрифлуорохлоретилен) се характеризира с висока якост и твърдост, при високи температури се топи добре, омекотява, променя формата си, напротив, устойчив е на ниски температури. Използва се като част от антикорозионни покрития. Има модифициран флуоропласт-3 с маркировката F-3M.
• Флуороласт-4 (политетрафлуороетилен) има най-висока плътност сред останалите флуоропласти, устойчив е на високи температури (издържа на нагряване до 260 градуса), силно хидрофобен и с ниска порьозност. Днес има няколко разновидности на флуоропласт-4, например F-4PN, F-4O, F-4D и други. Всички те имат отличителни свойства, които определят приложението им в определена област.
• Флуоропласт-40 е сходен по свойства с F-4, устойчив е на агресивни химикали, не пропуска UV лъчи и не е запалим. Произвежда се в два вида-F-40P и F-40Sh.

Основните технически характеристики на изброените флуоропласти са представени в таблицата.

В продължение на много години в Русия флуоропластиките се произвеждат в големи количества в химически заводи. Обхватът на приложение на полимерите е изключително широк и се дължи на техническите им характеристики.Материалът има редица изключителни свойства, благодарение на които е търсен в голямо разнообразие от индустрии, а търсенето на него се е увеличило едва през последните години и съответно делът на производството му в химическата промишленост на страната е също се увеличава.

Свойства, характеристики на полиуретан

Полиуретанът (PU), характеризиращ се с висока еластичност и вискозитет, принадлежи към групата на еластомерите. Тези материали могат да се удължат при натоварване (опъване) и да се върнат в първоначалното си състояние без структурни промени след отстраняване на товара.

Ако разгледаме двойката "полиуретан - гума", тогава първият материал превъзхожда втория по:

• еластичност - удължението при скъсване на полиуретан е два пъти по -голямо;
• здравина - силата е два пъти по -висока;
• устойчивост на износване - износоустойчивостта на полиуретана е три пъти по -голяма;
• устойчивост на озон - не се разгражда при взаимодействие с озон.

Полиуретановите листове, пръти и други продукти се отличават със своите физико -химични свойства, които определят възможността за тяхното използване в различни индустрии:

• полиуретанът е неутрален към редица киселини, разтворители, поради което се използва: в печатници (ролки на печатащи устройства), в химическата промишленост, за съхранение на химически реактиви;
• висока твърдост (около 98 единици по скалата на Шор) позволява да се използва вместо метал, където има големи механични натоварвания. Например: за производство на водещи елементи от конструкции на машини върху гъсенични релси;
• еластомерът има висока якост на удар, устойчивост на вибрации. Тези качества му позволяват да се използва за производство на задвижващи колани, конвейерни ленти, пружини, екрани за екрани в минната промишленост, амортисьори и други продукти;
• устойчивостта на високо налягане прави възможно използването на висока якост за производството на маншети, пръстени, втулки, втулки, маслени уплътнения;
• PU има ниска топлопроводимост. Той запазва еластичността си при отрицателни температури до -50 ° C. Работи и при температури до 110 ° C и дори може да издържи кратко повишаване на температурата до 140 ° C. Това прави възможно използването на полимера за изолация на хладилни складове, производството на полиуретанови колела или колела, гумирани (гумирани) с полиуретан;
• Поради устойчивостта на въздействието на бензин и масла, гореспоменатите гумирани колела са по -предпочитани от гледна точка на експлоатационния живот от гумените и гумените. Полиуретановите уплътнения, използвани в петролната промишленост, също имат полза по отношение на експлоатационния живот;
• полиуретаните са диелектрици, така че полиуретановото покритие осигурява не само водна, топлинна, но и електрическа изолация;
• химическа неактивност, устойчивост на мухъл, микроорганизми го прави за предпочитане да се използва в хранително -вкусовата промишленост, медицината;
• полиуретановите листове, втулки, пръти и други продукти могат да бъдат подложени на множество деформации, без да се променят якостните свойства. Дългият експлоатационен живот, надеждността правят тези продукти по -търсени в сравнение с каучукови аналози. За различни индустрии е възможно да се произвеждат колела, ролки, ролки, валове с полиуретаново покритие, както и гумирани мелнични барабани или директно шлайфащи повърхности.

Обобщавайте. Полиуретановите части са по -малко податливи на процеса на стареене, устойчиви на влияния на околната среда, влага, химически елементи, износване и корозия. По своите свойства те не отстъпват на метални, пластмасови и превъзхождат гумените изделия.

Приложение на полиуретани

Големите продукти се произвеждат от леени под налягане полиуретанови термопластични еластомери, например устойчиви на износване гуми, конструктивни, каросерийни и технически продукти и множество заместители на гумени изделия.Те също така произвеждат амортизиращи и амортизиращи елементи за всички индустрии, като транспортни ленти, задвижващи ремъци, нехлъзгащи се повърхности, различни еластични ролки и ролки, уплътнения, буфери и брони и др. Поради своите свойства и особено износоустойчивост, продуктите от PU се използват успешно в устройства с висока натоварване и механизми. Сред индустриите това е железопътната, автомобилната, инженерната, обувната, медицинската, спортната и други.

Фиг. 3. Полиуретанови износоустойчиви ролки

Течният полиуретан, който също се произвежда под формата на спрей, се използва за изолация на различни конструкции и механизми, например автомобили, камиони, люкове и др. В допълнение, той е включен като компонент в различни уплътнители, лепила, лакове, бои и други повърхностни изолационни и декоративни средства.

Въпреки широкото използване на полиуретанови еластомери, по -голямата част от пазара на PU пластмаси е заета от полиуретанова пяна. В допълнение към топлоизолацията на тръби, PPU се използва за пръскане върху почти всяка повърхност, за производство на сандвич панели и други леки и издръжливи строителни материали. Също така PPU се използва за топлоизолация на хладилници, хладилници, складове; в електротехниката и производството на автомобилни интериори, волани; в самолетостроенето, автомобилостроенето и др. Меката полиуретанова пяна е ненадминат материал за мебелите и леката промишленост.

За какво се използва?

Учените открили, че от полиуретан могат да се правят тънки нишки и така за пръв път се е появил найлонът, от който се правят чорапи. През годините тя се е превърнала в влакна от спандекс. Благодарение на съвременния напредък технологиите дават възможност да се произвежда широка гама от полиуретанови тъкани: от изкуствена кожа (включително велур или велур) и еко кожа за връхни облекла и тапицерии до чанти, якета, поли и тоалети, различни аксесоари, продукти за медицина и спорт. В допълнение, материалът се използва за създаване на по-удобно, издръжливо и устойчиво на атмосферни влияния оборудване като работно облекло, спортни якета и дъждобрани, обувки и стелки.

Факт! Термопластичните полиуретанови еластомери могат да бъдат оформени в различни влакна. Когато се предат, те произвеждат гъвкав материал, наречен спандекс. Еластични материали са необходими за чорапи, сутиени, поддържащи ръкави, бански, спортно оборудване и др.

Иновативни технологии срещу жестокостта към животните и правят PU кожата по -устойчив вариант и с по -малко използване на природни ресурси. Полиуретановите тъкани се използват в много индустрии, в зависимост от техния химичен състав и свойства, получени по време на производствения процес.

Те са основният материал за следните продукти.

1. Дрехи, обувки и чанти (включително защитни гащеризони за промишлено производство).
2. Текстил за мебели и автомобилна индустрия (тапицерия, меки пълнители, матраци).
3. Медицински консумативи (ръкавици, надуваеми матраци).
4. Плувни и туристически продукти (спасителни жилетки и лодки, мембранни якета и обувки).
5. Бебешки продукти (памперси за многократна употреба).

L. Gore and Associates патентова Gore-Tex през 1976 г., водоотблъскващ, но дишащ материал. Оттогава се използва в медицински импланти, за изолация на проводници и в облекло и обувки. Мембраната Gore-Tex се превърна в доста известна марка, която предлага ски и планински облекла и обувки, якета и гащеризони за любителите на открито. Такова оборудване ефективно задържа влагата при всякакви метеорологични условия.

Полиуретановите тъкани са леки, дишащи и не дишащи. Като правило те запазват свойствата си най -малко 100 цикъла в пералня, без да навредят на материала.Материалът е лесен за работа и първоначално е разработен за използване в болници, където е била необходима здрава, водоустойчива кърпа за многократна употреба.

Вреден ли е полиуретанът?

Поради своите енергоспестяващи характеристики, полиуретанът е класифициран като безопасен материал.

Въпреки това, когато се оценява неговата екологичност, си струва да се вземе предвид възможността за увреждане на този еластомер в течно и твърдо състояние. Както показва практиката, в суха форма този полиол не отделя вредни вещества.

Опасни пари са възможни само при неправилно боравене с материала.

Нарушаването на технологията на производство обаче може да доведе до отделяне на следните токсични изпарения.

• Изоцианати. Тези вещества са част от бои и лакове, продукти от пяна. Тяхното присъствие може да причини астма при липса на специална защита.
• Аминови катализатори, които причиняват повишена чувствителност, раздразнителност, замъглено зрение. При непрекъснато вдишване тези вещества причиняват язви, дразнене на лигавиците, изгаряния в устата, гърлото и хранопровода.
• Полиол. Той е в състояние да прояви токсичния си ефект само при директен контакт с жив организъм, а именно при преглъщане. Отравянето с полиол се проявява под формата на повръщане, интоксикация и спазми.
• Огнезащитен. Това вещество постепенно се натрупва в организма, след което причинява отравяне.

В резултат на горното можем да заключим, че полиуретанът може да бъде вреден за здравето само ако се използва неправилно. Това често се случва при използване на некачествени видове спрей, както и при липса на специална защита по време на работа.

Мнозина се притесняват от опасностите от полиуретан, който се монтира в жилищни помещения. Страховете на потребителите са напразни, тъй като преди пускането в продажба тази категория стоки преминава много тестове за безопасност. Проблеми могат да възникнат само ако еластомерът е закупен от производител, който няма сертификати за качество.