Полиуретан вспененный: Вспененный полиуретан, его свойства и применение

Вспененный полиуретан: свойства и применение

Свойства и особенности вспененного полиуретана

Вспененный полиуретан – это отдельная группа пластмасс, в основе которой лежит полиуретан. Но особенностью данной «пластмассовой братии» является наличие газовой части, эта фаза занимает 85-90%.

Содержание

• Химизм получения
• Откуда появился
• Сфера применения
• Советы по применению напыления 
• Основные методы получения

Химизм получения

Под действием специального вспенивающего агента по всему объему полимера образуется множество микрозон, которые заполнены воздухом.

Чаще всего исходным сырьем для получения является продукты нефтехимии, например, полиолы и полиизоцианаты, но не исключается, применение и масел растительного происхождения, подходят: касторовое, подсолнечное и рапсовое масло. Но, натуральное сырье влечет значительное удорожание конечного продукту, поэтому его применение экономически не целесообразно.

Более того, свойства конечного продукта определяются введением дополнительных веществ.

Модифицирующие добавки:

• Дифенилметандиизоцианат – добавка, применяемая для производства полимера жесткого или полужесткого типа.
• Толуолдиизоцианат – данное вещество вводится для придания эластичных свойств полимеру.
• Нафтилендиизоцианат – придает конечному продукту повышенную стойкость к температурным воздействиям.
• Антиокислители, стабилизаторы – помогают конечному продукту быть стойким к пыли, ультрафиолету, теплу.

Откуда появился

Что касается истории получения, то она начинается в далеком 1937 году, когда небольшой группой ученых было впервые синтезировано новое вещество с уникальными свойствами. Причем было установлено, что от скорости протекания реакции взаимодействия между веществами, коэффициента смешивания сильно отличаются свойства конечного продукта. Может быть получен гибкий и упругий, но хрупкий на разрыв продукт, а с в иных случаях – плотный, твердый, прочный, но ломкий при сгибании.

В 1940 году началось производство на промышленном уровне полиуретана в Леверкузене.

Но, свои коррективы внесла вторая мировая война, когда возник дефицит исходного сырья. Поэтому, практически до 1960 года, производство полиуретанов было поставлено «на паузу».

Но спустя годы интерес к продукту возрастал и поэтому производство набирало обороты, открывались новые «рецепты» полимеров с уникальными свойствами.

Сфера применения

Изделия, которые изготавливаются из вспененного полиуретана, имеют легкий вес и повышенную прочность. Вид материала может быть жидкий или твердый, различной степени прозрачности, а также различного расцветки. Уникальные характеристики определили достаточно широкую область применения.

• Автомобилестроение – наполнитель автокресел, шумоизоляционным компонентом салона.
• В мебельной промышленности – в основном применяется в качестве «умягчителя» — наполнитель для подушек, мебели, матрасов.
• В обувной промышленности – в качестве супинаторов и других элементов обуви.
• Жесткие полиуретаны – используются в качестве теплоизоляторов для магистральных трубопроводов, при строительстве зданий и т.п.
• Жидкие полиуретаны – в качестве теплоизоляторов.

В последние время широкое применении полиуретана в качестве теплоизолятора в строительстве зданий набирает обороты. Так как это достаточно простой и быстрый способ нанесения слоя, обладающего отличными теплоизоляционными характеристиками. Полиуретановая пена – это уникальный материал, жидкий и компактный – вырастающий в размерах и становится твердым в дальнейшем. Расширяясь и, затвердевает, он заполняет все пустоты, а воздух «живущий» в воздушных зонах утеплителя – является всем известным теплоизолятором. Поэтому вспененный полиуретан – то уникальный утеплитель. Простой и удобный в использовании, дающий великолепные результаты. Вспененный полиуретан – изолятор, сочетающий в себе цену и качество. Главное использовать по правилам.

Советы по применению напыления 

Жидкий полиуретан после нанесения увеличивается в размерах, следует учитывать данный факт.

Пена затвердевает очень быстро, поэтому и следует аккуратно применять, так как при попадание на кожу сложно удалить.

Полимер боится ультрафиолета, поэтому необходимо его «прятать» от солнечных лучей.

Полиуретановая пена – при горении тлеет и выделяя, токсичные вещества, поэтому при опасении, что будет попадание открытого огня или повышенных температур стоит использовать пену, модифицированную добавками, дающими стойкость к воздействию повышенных температур.

Основные методы получения

Существует два способа получения вспененного полиуретана – литье и напыления. С напылением ранее мы уже познакомились.

При напылении продукт находится в специальном баллоне и наносится потребителем на нужные поверхности, при затвердевании расширяется и заполняет пустоты, твердеет.

Литьевой способ подразумевает в себе смешивания компонентов в герметичной емкости без доступа кислорода. В результате образуется специальный пенный продукты, которым заполняет матрицы нужных форм. Получаются твердые «блоки», панели и т.п.

Вспененный полистирол – уникальный и широко распространённый в наше время компонент. Он известен еще с довоенных времен, но в более полной мере его свойства оценены в наши дни.

 

Автор: Гарифуллина Надежда Николаевна Все статьи этого автора

Последние статьи автора: Что относится к природным полимерам Полибутилен – полимер для производства труб

Вспененный полиуретан и сферы его использования

Содержание

1. Свойства и изготовление материала
2. Сферы использования вспененного полиуретана
3. Сравнения различных утеплителей
4. Советы при напылении полиуретана своими руками
5. Другие изделия и декор

Впервые познакомившись с данным материалом, меня поразила его многофункциональность. Вспененный полиуретан используется в различных процессах, связанных с промышленной деятельностью и строительной деятельностью. Давайте рассмотрим все преимущества и недостатки использования полиуретана, а также узнаем сферы использования данного материала.

Вспененный полиуретан

Свойства и изготовление материала

Вспененный полиуретан для строительных работ

При производстве пенополиуретана используются два основных компонента, которыми является изиционат и полиол. Благодаря различным добавкам и катализаторам получается готовый материал разных видов. Стабилизатор, который добавляется в состав, защищает полимеры от негативного воздействия ультрафиолетовых лучей, тепла или различных загрязнений.

Так как вспененный полиуретан является очень востребованным заменителем многих материалов естественного происхождения, пластиков и резин, давайте рассмотрим его главные плюсы:

1. Удельный вес, благодаря которому появляется возможность обустройства фасадной системы. Помимо этого, транспортировка и монтаж достаточно просты, благодаря легкому весу
2. Благодаря устойчивости к различным внешним явлениям, полиуретан используется при наружной отделке и в помещениях с повышенной влажности
3. Помимо высокой прочности, которая преобладает перед пластиком и другими видами резины, вспененный элемент обладает свойствами восстановления своей формы
4. Рабочая температура использования составляет от -70 до +120 градусов
5. Не боится различных химикатов, масел и поэтому разрешено использование в неблагоприятной среде
6. Даже при условиях длительного использования в помещениях с повышенной влажностью, на материале не проявляются плесневые и грибковые споры

Если изготовление вспененного полиуретана происходит чистого вида, то он получает белый цвет. Однако для удобства применения в состав добавляется необходимое количество различных пигментов, придающих материалу нужный цвет.

Сферы использования вспененного полиуретана

Автомобильное кресло из вспененного полиуретана

Хорошие свойства, которые присущи вспененному полиуретану позволяют использовать его в различных целях. Давайте рассмотрим самые востребованные из них:

• Разновидности кожзама и обувная подошва
• Мягкая мебель и ее отдельные детали
• Внутренняя обшивка автомобильных салонов – кнопки, педали, торпеда, сидения
• Шумопоглощающие перегородки и различные изделия из полиуретана
• Надписи, лепнина, элементы фасадного декора и систем
• Возможность использования напыляемого материала позволяет проводить теплоизоляцию в труднодоступных местах, то есть там, где обычный утеплитель уложить не получится. Такими местами могут быть сложные арочные конструкции, перегородки и места с большим скоплением трубопроводов
• В помещения промышленной и бытовой эксплуатации, в качестве гидроизоляционного слоя стен, полов и потолка
• Противовибрационные прокладки, а также амортизирующие вставки для машин и технологического оборудования

Это далеко не весь перечень сфер деятельности, в которых можно применить вспененный полистирол. Я написал лишь самые распространенные и известные варианты, которые используются не только в домашних процессах строительства и отделки, но и в условиях промышленности.

Сравнения различных утеплителей

Коврик из вспененного полиуретана

Для наглядности я решил составить несколько таблиц, которые наглядно рассказали б о преимуществах самостоятельного использования в качестве утеплителя. В первой таблице мы сравним технические показатели пенополиуретана и минеральной ваты:

Необходимый показатель	Единица измерения	Название используемого материала
		Пенополиуретан	Минвата
Теплопроводность	Вт/м К	0,033	0,049
Плотность	Кг/м3	60-80	55-150
Прочность на сжатие	МПа	0,3	Не нормируется
Влаговпитываемость материала	В процентах	10%	Низкое сопротивление влаге
Длительность использования		40 лет	10 лет
Удельная повреждаемость	Повреждение в год/100 км	3-4	30-40

Уже только с той таблицы становится понятно, что полиуретан является очень хорошим теплоизолятором, который отличается прочностью и устойчивостью к влаге. Однако давайте посмотрим насколько экологичен и безопасен материал в сравнении с другими известными утеплителями:

Показатель	Пенополиуретан	Пенополистирол	Пенопласт	Минвата
Безопасность в плане экологии	Безопасный	—	—	Есть содержание фенола и формальдегида
Влагоустойчивость	+	+	—	—
Устойчивость к агрессивной среде	Хорошая устойчивость	Менее устойчив	Слабоустойчивый	Нет устойчивости
Сопротивляемость грызунам	Да	Да	Нет	Нет
Наличие в составе вредных веществ, %	Не имеет	Не имеет	Не имеет	6%
Распространение волокон в воздухе	Нет	Нет	Нет	Есть, аллегрен
Присутствие азоноразрушающих газов	Нет	Нет	Нет	Есть

Советы при напылении полиуретана своими руками

Вспененный полиуретан

Если для получения хорошей теплоизоляции вы используете метод напыления, то придерживайтесь некоторых простых правил использования:

1. Лучше всего наносить в несколько слоев, таким образом вы достигнете наилучших показателей. Первый слой при этом должен составлять 1-2 см в толщину, если у вас появились незначительные неравномерности, то второй слой вполне компенсирует все недостатки
2. Главным фактором является выбор ППУ и его марки, от этого зависит плотность материала после его застывания
3. Все работы по утеплению могут проводиться круглогодично, однако производя наружные процессы лучше выбирать подходящую для работы погоду

Другие изделия и декор

Шумоизоляция из вспененного полиуретана

Декоративные элементы из полиуретана – это еще одно доказательство долговечности материала. Фасадный декор производимый с помощью ППУ украсит не только интерьер внутри дома, но наружную отделку вашего жилья. Если вы хотите создать классический фасад, но при этом не потратить большое количество финансовых средств на отделку, то декор из полиуретана именно то, что вам нужно.

Важно! Первые дома, отделанные с помощью декора из полиуретана, появились еще в 70-х годах. Стоит заметить, что данные фасады «живы» и по сей день.

Именно декор из полиуретана зарекомендовал себя, как устойчивый и недорогой материал, выделяющийся на фоне недостатков среди других элементов. На сегодняшний день декор может использоваться для отделки в стиле:

• Ампир
• Модерн
• Классика
• Неоклассицизм
• Классицизм

Изделия из полиуретана настолько разнообразны, что у вас и не сразу получится подобрать подходящий элемент дизайна. На данный момент среди существующих есть:

1. Барельефы
2. Карнизы
3. Молдинги
4. Колонны
5. Пилястры
6. Кронштейны
7. Русты
8. Подоконники
9. Обрамления для проемов окон

Вспененный полиуретан для шумоизоляции помещения

Еще одной интересной сферой использования данного материала смело можно назвать производство карнизов. Карнизы и полиуретана это некая разновидность гибких карнизов, в которых радиус имеющего изгиба может иметь 8 см. Универсальность таких карнизов говорит сама за себя, ведь эти изделия можно закрепить как на стене, так и на потолке с помощью специальных кронштейнов.

Особая гибкость изделий из полиуретана позволяет:

• Изгибать карниз до получения необходимой формы
• Выполнять большой радиус кривизны
• В процессе монтажа карниза можно корректировать изгиб
• Производить повторный монтаж
• Помимо простоты в установке вы получите легкое скольжение занавесок
• Простая регулировка изделия путем отпиливания или наращивания
• Можно использовать в различных интерьерных решениях, а также для арочных проемов
• Транспортировка профиля из полиуретана не составит проблем, так как при перевозке он просто сворачивается в кольцо

Как видите полиуретан является достаточно востребованным материалом и при этом его востребованность вполне объяснима, так как показатели прочности, экологической безопасности и устойчивости к химическим воздействиям у него на высоте.

Что такое пенополиуретан? — Ассоциация пенополиуретанов

Плиты пенопласта «булочка» поднимаются по мере продвижения по производственной линии.

 Пенопласт чаще всего производится в виде больших булочек, называемых плитами, которые отверждаются в стабильный твердый материал, а затем разрезаются и формируются на более мелкие кусочки различных размеров и конфигураций. Процесс производства плит часто сравнивают с подъемом хлеба: жидкие химикаты выливают на конвейерную ленту, и они сразу же начинают пениться и подниматься в большую булочку (обычно около четырех футов высотой), когда они движутся по конвейеру.

Корусель форм для изготовления деталей из пенопласта.

Сырье для пенопласта можно также заливать в алюминиевые формы, где отвержденная пена принимает размер и форму формы. Формование позволяет производить изделия из пенопласта такой формы, которую трудно получить при изготовлении пенопласта из плоской булочки. Процесс формования может объединять пенопластовые компоненты с другими деталями, такими как металлический каркас. Одним из примеров этого является подголовник автомобильного сиденья. Из-за высоких первоначальных затрат на производство пресс-форм литье обычно предназначено для больших производственных циклов. Формованная пена часто встречается в салонах автомобилей, деловой мебели и спортивном инвентаре.

Процессы производства плит и формованного пенопласта описаны в учебном пособии PFA по производству пенопласта.

Основное сырье для FPF часто дополняется добавками, придающими желаемые свойства. Они варьируются от комфорта и поддержки, необходимых для мягких сидений, до амортизации, используемой для защиты упакованных товаров, до долговременной стойкости к истиранию, необходимой для ковровой подушки.

Аминовые катализаторы и поверхностно-активные вещества могут изменять размер ячеек, образующихся при реакции полиолов и изоцианатов, и тем самым изменять свойства пены. Добавки также могут включать антипирены для использования в самолетах и ​​автомобилях и антимикробные вещества для подавления плесени при наружном и морском применении.

Станок для резки петель

После того, как пена изготовлена, из нее можно делать сложные формы. Основные инструменты для производства пенопласта – вертикальные ленточнопильные станки и горизонтальные продольно-резательные станки – были адаптированы из деревообрабатывающего оборудования. Поскольку пенопласт является гибким, его можно прикрепить к вертикальному колесу с режущими лезвиями, этот процесс называется разрезанием петли.

Гофрированная пена

Изготовители также используют лазеры, горячую проволоку, водяные струи, волнообразные извилины и другие технологии. Пена может быть сжата по мере ее разрезания для получения таких эффектов, как «свернутая» пена, которая иногда используется в наматрасниках.

Полиуретан также можно комбинировать с другими материалами, например, с неткаными подложками, сеткой, тканью и волокном. Методы склеивания включают склеивание пламенем, склеивание горячей пленкой, адгезию горячего расплава и порошковое ламинирование, когда порошковый клей используется для соединения пенопласта с подложкой посредством термического процесса. Хедлайнеры (мягкий потолок салона автомобиля) обычно состоят из нетканого материала, ламинированного на тонкую пенопластовую основу с использованием пламенного склеивания.

Сетчатая пена

Другие процессы изменяют структуру и эксплуатационные характеристики пены. Одно из самых драматических и очень полезных изменений — это ретикуляция. Ретикуляция влечет за собой разрушение многих стенок ячеек пены, чтобы обеспечить большую пористость и воздушный поток. Этого можно достичь, подвергая пену контролируемому взрыву газовой смеси в закрытом реакторе или подвергая пену воздействию щелочной ванны. Сетчатая пена часто используется в системах фильтрации воздуха и жидкости, а также в качестве антипомпажной мембраны в топливных баках.

Склеенная ковровая подушка

Одним из наиболее важных с коммерческой точки зрения преобразований пенопласта является переработка отходов пенопласта в склеенную ковровую подушку. Лом пенопласта различных видов измельчается и помещается в блок обработки с химическим клеем. Смесь находится под давлением и в нее впрыскивается пар, чтобы сформировать большой пенопластовый цилиндр или блок. Затем этот материал «очищают» до нужной толщины для использования в ковровых подушках. Склеенная пена является самым популярным типом ковровых подушек, доля рынка которого составляет более 80 процентов.

 

Свойства пены могут быть измерены и заданы очень точно, чтобы выбрать правильный сорт пены для правильного применения. Характеристики пены обсуждаются на нашей странице характеристик пены, а методы испытаний, используемые для определения пены, рассматриваются в отраслевых стандартах.

 

 

 

 

Пенополиуретан токсичен? 6 Наиболее часто задаваемые вопросы

Является ли пенополиуретан токсичным? 6 наиболее часто задаваемых вопросов

По данным Google, люди во всем мире хотят знать, токсичен ли пенополиуретан? Мы ответим на него как с точки зрения безопасности потребителей, так и с точки зрения безопасности производства.

Марко Верч

Является ли пенополиуретан токсичным для потребителей?

Может быть. Полиуретановая пена после образования представляет собой стабильный материал, не вызывающий раздражения (узнайте больше о том, как изготавливается полиуретановая пена, здесь). Потенциальные проблемы, которые он приносит с потребительскими товарами, на самом деле составляют .выделение газов , или когда продукты выделяют ЛОС (летучие органические соединения) в воздух.

ЛОС вредны для легких, поэтому возникает вопрос: сколько летучих органических соединений выделяется из изделий из пенополиуретана? Это зависит от производства. Как правило, пена из органических материалов (например, натуральный латекс, хлопок) будет содержать меньше летучих органических соединений. Такие компании, как CertiPUR-US, фактически тестируют и сертифицируют пену на предмет низкого уровня выбросов ЛОС. Тип пены также имеет значение. Матрас из пены с эффектом памяти обычно выделяет больше газов, чем традиционная внутренняя пружина, просто потому, что в нем присутствует больше пеноматериала.

Выделение газов часто является заметным, но безвредным явлением. Тем не менее, взрослые, страдающие астмой, аллергией или другими респираторными заболеваниями, должны проявлять особую осторожность при покупке изделий из пенополиуретана. Вы даже можете ознакомиться с техническими рекомендациями CertiPUR для нетоксичной пены при покупке. Исследования также связывают воздействие летучих органических соединений в младенчестве с более высокими показателями астмы и аллергии, поэтому будьте осторожны при покупке детских матрасов.

Для обычного здорового взрослого? Проветривание нового матраса в течение 1-3 дней обычно помогает.

Более уместный вопрос о токсичности пенополиуретана на самом деле…

Является ли пенополиуретан токсичным для производителей?

Краткий ответ: в большей степени, чем для потребителей. Давайте повторим это и проясним: пенополиуретан сам по себе после образования является стабильным, не раздражающим материалом . Нам следует уточнить наш список вопросов:

Существуют ли опасности при промышленном производстве пенополиуретана?

Ответ: Да, существуют как механические опасности (присутствуют на всех рабочих местах предприятия), так и химические опасности (присутствуют, в частности, при производстве пенополиуретана).

Какие химические опасности связаны с вспениванием полиуретана?

Ответ: Со всеми химическими веществами, используемыми в процессе вспенивания полиуретана, должен работать обученный персонал с соблюдением норм промышленной гигиены, включая перчатки, защитные очки и спецодежду. Изоцианатные соединения представляют особую опасность для человека в виде паров. Пенообразовательные установки должны иметь надлежащие системы вентиляции и фильтрации воздуха, чтобы свести к минимуму присутствие вредных паров ТДИ или МДИ.

Являются ли изоцианаты (ТДИ и ДИ) канцерогенными?

Ответ: В настоящее время нет точных доказательств того, что изоцианатные соединения являются канцерогенными для человека. Хотя исследования показали, что они могут быть канцерогенными для животных, уровень воздействия на животных в исследованиях был значительно выше.

Являются ли изоцианаты раздражителями дыхательных путей?

Ответ: Да. Все изоцианатные соединения будут раздражать дыхательную систему. Воздействие может вызвать у людей аллергию, поэтому мы обычно рекомендуем людям с ранее существовавшими заболеваниями, такими как астма, аллергия или бронхит, полностью избегать работы с изоцианатами.

Пенополиуретан сам по себе не токсичен, но опасен ли он по какой-либо другой причине?

Ответ: Да. Основная опасность пенополиуретана на этапе изготовления – это собственно горючесть. Пена низкой плотности имеет высокое отношение поверхности к объему, а также высокую воздухопроницаемость, что делает ее очень восприимчивой к возгоранию. Свежая пена может самовоспламениться до того, как затвердеет (именно поэтому вентиляция так важна в стеллажах для хранения плит), а большие объемы пены, присутствующие на заводе, также могут повысить опасность пожара. Надлежащая рабочая практика необходима как на заводах по производству пеноматериалов, так и на конверсионных установках для предотвращения пожаров на предприятиях.

Где я могу узнать больше о безопасности на рабочем месте?

Ответ: Узнайте о мерах предосторожности при обращении у поставщика химикатов.