для чего используется полиуретана

Полиуретан: применение и свойства

Полиуретан – современное и востребованное в промышленности сырье, которое можно поставить в один ряд с резиной, каучуком, металлом. Полиуретан используется в различных формах: в жидком, твердом, включая формованные листы. Большую популярность этот материал приобрел благодаря особенностям получения, универсальным свойствам, а также доступности.

Итак, знакомимся, полиуретаны: состав, свойства, производство, применение.

История создания полиуретана

Впервые полиуретан был получен в 1937 году. Известный немецкий химик-технолог Отто Байер синтезировал его из диизоцианта и жидкого полиэфира. Полученное вещество превосходило по многим свойствам существующие тогда пластмассы. Дальнейшие исследования в этом направлении были направлены на получение искусственных волокон, а также пены, обладающей высокой эластичностью. Но задуманное пришлось отложить в связи с начавшейся Второй Мировой. Но уже тогда полиуретаны начали использовать, например, в незначительных количествах их применяли для покрытия самолетов.

Вновь к совершенствованию технологии и изготовлению полиуретана в промышленных масштабах вернулись лишь в 1954 году, с помощью. Для синтеза применялся диизоциант толуола и полиолы полиэстра. Массовое производство стартовало в 60-х годах с подачи известных американских компаний Mobay и Union Carbide.

Занимательно, что вспененный полиуретан, обладающий высокой эластичностью, был получен случайным образом. В смесь, подготовленную для реакции, попала вода. Результат был непредсказуем и дал начало производству нового материала.

Свойства полиуретана

Полиуретан – это целый класс синтезируемых полимеров, в молекулах которых присутствуют группы уретанов. В связи с тем, что молекулярная структура их может отличаться, технические характеристики и свойства полиуретанов могут быть различными. Но общее для всей группы полимеров является вязкость и высокая эластичность. По этой причине их относят к эластомерам. Эластомерами называют упругие материалы, которые могут растягиваться и принимать исходное положение, то есть ведут себя как резина.

Впечатляет морозостойкость полиуретанов, они могут использоваться при различных температурах: от — 60°C до +80°C.

Физические свойства полиуретана

Достоинства и недостатки материала

Полиуретан имеет массу преимуществ, в сравнении с прочими наиболее распространенными материалами.

Общие плюсы полиуретана

Минусы у этого материала также имеются. Главный из них – сложность утилизации. Прочие же могут формироваться из плюсов в неподходящих условиях. Так, резиновые детали могут быть более мягкими, в сравнении с полиуретаном. Иногда это преимущество, например, при конструировании и эксплуатации подвески. Полиуретановые сайлентблоки придают ей больше жесткости. А при применении этого материала в декоре можно получить некачественный рисунок из-за того, что вспененная структура усаживается. Обувь, изготовленная с применением

Как производится полиуретан и полуфабрикаты из него

Полиуретан бывает различных форм. Он может быть жидкий, твердый, выпускающийся в форме стержней, листов, пластинок, а также вспененный (всем знакомый пенопласт, поролон). Есть также напыляемый.

Для производства изделий из него могут применяться самые различные технологии от литья и прессования, до экструзии и заливки с использованием стандартного оборудования.

В современной промышленности применение полиуретана так распространено, что его смело можно назвать самым востребованным полимером. Так, в 2015 году по данным Labyrinth Research&Markets, во всем мире было произведено более 21 миллиона тонн полиуретана. Учитывая растущие потребности в нем, к 2020 году по прогнозу объемы могут вырасти до 30 миллионов тонн. Отмечается, что отрасль находится в положении стабильного развития и темпы ее роста опережают динамику валового продукта мирового хозяйства.

Что касается России, то объем импортного полиуретана незначительно превышает собственное производство. Ведущая разновидность – вспененный полиуретан жесткий и мягкий. Его доля в общей структуре 84%. Больше всего полиуретана используется в мебельной отрасли, автомобильной и строительной. Также это материал используется при изготовлении труб для нефте- и газопроводов.

В мире крупнейшими предприятиями по синтезу этого вещества являются:

Области применения полиуретана и его производных

Полиуретан выпускается различных форм, поэтому и области применения полиуретана очень многочисленны.

Если рассматривать отдельные виды промышленности, где используется этот материал, то список получится достаточно длинный.

Применение полиуретана ограничивается лишь сложностью его утилизации. Однако этот вопрос решается путем вторичной переработки отходов.

Вторая жизнь полиуретана

Ведущими источниками полиуретана, используемого для вторичной переработки, являются бытовые приборы, вышедшие из строя, автомобильные детали, матрасы и мягкая мебель, ковровые покрытия. И, конечно, весомую долю занимают отходы промышленности. Все вместе это составляет лишь около 5 процентов от пластмассовых отходов.

Методы переработки этого материала различаются. Один вариант – получение энергии путем сжигания отходов и использования выделяемого при этом тепла. Другой, более оптимальный и экологичный – механическое измельчение для повторного включения в производственные процессы, например, в качестве наполнителя при изготовлении формованных продуктов. Третий вариант – химическое разделение на мономеры, из которых снова производятся полиуретаны.

Широкое внедрение вторичной переработки может решить основную проблему, связанную с использованием этого материала. А универсальные свойства и применение полиуретана повсеместно не позволяют сомневаться, что этот материал будет востребован еще длительное время.

Источник

Полиуретан (ПУ) — что это такое: виды тканей, фото, характеристики и применение

Для того чтобы повысить защитные свойства текстильных материалов, в текстильной промышленности широко применяют инновационные технологии. Благодаря кропотливой работе ученых появляются новые ткани, способные выдержать большие нагрузки в экстремальных условиях.

Многие из нас не раз сталкивались с мембранными материалами. Но мало кто отчетливо представляет, что такое полиуретан, как и для чего он используется в текстильном производстве.

Описание

Полиуретан (PU) — это синтетический материал группы эластомеров, схожий с резиной. Полотна из химических волокон обладают способностью растягиваться до 200% и возвращаться в исходное состояние без следов деформирования.

В процессе синтеза полимера задают определенные параметры, получая полиуретановые волокна с различными свойствами в зависимости от назначения. Текстильные структуры получают вторичным неоднородным скручиванием исходного сырья с синтетическими или натуральными нитями. В результате получают волокна для создания эластичных материалов.

Технология включает в себя синтез полимера в специальном составе, обработка полученной массы: изготовление нитей или компонента для покрытия основы. Материал по свойствам схож с резиной, но более эластичен и во многом ее превосходит.

Из полиуретана изготавливают экокожу — синтетический кожзаменитель. Материал прочный, износостойкий, доступный по цене. Обладает множеством преимуществ, обходя по эксплуатационным характеристикам дорогую натуральную кожу. PU легок, морозоустойчив, демонстрирует высокую прочность на разрыв и неприхотлив в уходе.

Состав — расшифровка значения PU и формула

Полиуретан безопасен для здоровья, поэтому название получило приставку “эко” (экокожа). Это пористый многослойный материал, полученный путем синтеза органических и неорганических компонентов: полиэтилен, каучук, целлюлоза.

Состав экологичного материала смешанный, в нем присутствуют различные химические элементы. Шкуры животных в производстве не используются, что позволяет сохранить природные ресурсы.

Волокна ПУ используют в производстве текстильных материалов: лайкра, спандекс, неолан, ворин. В данных тканях содержится от 2 до 5% полиуретановых волокон. Типичным представителем группы является материал Оксфорд, а также технический текстиль с одно- и двухсторонним полимерным покрытием.

Формула полимера уретановой группы выглядит так: −N(R)−C(O)O−, где R — Н (водород), алкил, арил или ацил. В химии вещество получило название PolyUrethanе, отсюда аббревиатура, обозначающая материал — PU (ПУ, PUR).

Технические характеристики

PU кожа часто встречается на этикетках кожгалантерейных и швейных изделий, что это такое, поможет разобраться описание основных свойств, приведенное в таблице:

Вреден ли полиуретан для человека

Полиуретан — экологичный, безвредный для здоровья человека вид синтетического сырья. В процессе его получения не применяют формальдегиды, фреон, асбест и другие химические компоненты, способные выделять высоколетучие эфирные фракции.

Стоит учитывать при этом, что материал не обеспечивает оптимальных показателей воздухообмена и паропроводности. Поэтому использование ПУ в пошиве одежды и обуви имеют некоторые ограничения. В частности, одежда из данного текстиля непригодна для длительной носки в течение дня.

Виды полиуретановых тканей

Ткани ПУ подразделяются на две группы:

Эластомер нашел широкое применение во многих отраслях. В текстильной и галантерейной промышленности используют несколько видов тканей.

PU кожа

PU кожа — экологичный материал, использующийся в пошиве обуви, одежды, аксессуаров, галантерейных изделий, а также для изготовления мебельной обивки и чехлов автосидений.

ПУ относится к классу нетканых полотен, и считается одной из лучших имитаций натуральной кожи. Внешне два вида материала очень схожи. Экокожа мягкая, приятна на ощупь. Обладает водоотталкивающими свойствами, не промокает. Различие с другими видами кожзамов заключаются в абсолютном отсутствии характерного химического запаха и способности проводить воздух. Помимо того, ПУ долговечный и прочный материал.

Ткани с полиуретановым покрытием

На основе полиэстера (полиэфира) и нейлона с покрытием из полиуретана с внутренней стороны производят ткани с высокими показателями защиты от ветра и влаги — Oxford. Плотность материи варьируется от 150 до 1600 Den.

Одно- и двухстороннее покрытие ПУ применяют для изготовления технического текстиля. Особый способ нанесения компонента на основу позволяет наделить ткань свойствами мембраны: отводить пар и задерживать на внешней поверхности воду.

Популярные виды материалов из полиуретана

В текстильной промышленности и швейном производстве особой популярностью пользуются мембранные материи (Gore-Tex, Оксфорд, eVent, с нанопокрытием ПУ — Polartec Neoshell, The North Face Futurelight™, Outdoor Research AscentShell); эластановые волокна в составе полотен.

В зависимости от страны производителя стрейчевые волокна из эластомера имеют разные торговые названия:

Полиуретан или полиэстер что лучше

Волокна полиуретана прочнее, а значит прослужат дольше, но он дороже. Нити полиэстера не могут похвастаться такими эксплуатационными свойствами, однако стоят они дешевле.

Также стоит отметить, что вышеописанные характеристики двух материалов условные, так как все зависит от множества параметров: пропитка, толщина нити, переплетение. Как правило то, или иное волокно применяют в зависимости от потребностей изделий.

Применение

У материи с эластановыми волокнами сфера применения достаточна широкая. Важно понимать, что в чистом виде это сырье не используется, его добавляют в ткацкие полотна в незначительном количестве для улучшения свойств. Из стрейчевых тканей шьют спортивную одежду, костюмы, блузы, юбки, платья и мн. др.

Наиболее часто ПУ используют в пошиве таких моделей:

Эластомер широко применяют в производстве предметов медицинского назначения (бандажи, бинты, компрессионные изделия).

Рекомендации в уходе

Уход за изделиями из экокожи нуждаются в сухой периодической чистке с помощью мягкой щетки или губки. После удаления пыли рекомендуется обработать поверхность специальным спреем.

Уход за материалами с ПУ в составе, следующий:

Отзывы

— Долго сомневался, выбирая чехлы для автомобильных сидений на смену старых из дермантина. Прочитал отзывы и характеристики полиуретанового текстиля, и решил обновить салон. Не жалею. Материал прочный, легко чистится, приятный и мягкий на ощупь.

— Для прогулок с детьми приобрела курточки из мембраны. Удивилась, когда узнала, что в составе ткани обозначен ПУ. Приобретением довольна. Одежда защищает от снега и дождя, не пропускает холодного ветра, не притягивает загрязнений. Рекомендую всем обратить внимание на данные материалы.

Ткани это мое все! Я училась в Московском Государственном Текстильном институте имени А. Н. Косыгина, на кафедре материаловедения и товарной экспертизы. Работала на швейном производстве технологом и вот я в декрете, жду ребеночка:). Благодаря знакомству я стала автором статей о тканях и безумно этому рада! Надеюсь вам нравится мой труд!

Источник

Много Видов Полиуретана и для Чего Они Используются

Полиуретаны используются во всех видах промышленности и широко распространены в современной жизни-от изоляции в вашем доме до деталей автомобиля, которым вы управляете. Полиуретан также используется для изготовления обуви, скейтбордов и медицинских принадлежностей. Почему этот материал так популярен среди производителей во всех отраслях промышленности? Для ремонта различных изделий из полиуретана вы можете обратиться к https://polimertechprom.com/uslugi/remont-poliuretana/.

Давайте рассмотрим , что делает полиуретан таким универсальным, различные типы, которые вы можете найти, и его многочисленные области применения.

Универсальность полиуретана

Благодаря тому, как производится полиуретан, это универсальный продукт, который можно найти во многих неожиданных объектах. Одно из наиболее известных применений-это защитное покрытие древесины. Но полиуретан-это нечто большее, чем просто защитное покрытие в банке. Он может быть отлит в форму и использоваться в качестве амортизирующего элемента на автомобилях, обуви и мебели.

Современные производители уретана всегда ищут новые способы настройки продукта. Поскольку производители могут контролировать мягкость, жесткость, воспламеняемость или упругость полиуретана, он может быть настроен для множества применений.

Когда вы действительно понимаете, из чего сделан полиуретан, вам легче понять, почему он является таким универсальным материалом.

Что такое полиуретан?

Полиуретан-это сложный материал, который включает в себя полиол, реагирующий с различными катализаторами или добавками. С различными полиолами и диизоцианатами полиуретаны с несколько иной структурой могут быть использованы в различных областях применения.

Полиуретан-это не резина, но это тип пластика, который может быть жестким или гибким или где-то посередине.

Существует два типа полиуретана, полиэфир и полиэфир. Это оба эластомера, поэтому они обладают эластичными свойствами. Оба они устойчивы к истиранию, в то время как полиэстер обладает скользящим качеством, а полиэфир устойчив к истиранию.

Полиэстер устойчив к высоким температурам в течение длительного периода времени, а полиэфир устойчив к изменению температур, что делает его лучшим выбором для воздействия низких температур.

Когда дело доходит до долговечности, полиэстер более устойчив к разрыву, химическому воздействию и амортизации. Полиэфиры лучше работают во влажных или влажных условиях и обладают лучшими отскакивающими свойствами.

Виды полиуретана

Полиэфирные и полиэфирные полиуретаны можно использовать различными способами. Большинство из них предназначены для того, чтобы сделать жизнь более комфортной, а продукты-более долговечными.

Гибкий Пенополиуретан

Этот тип полиуретана чаще всего используется в качестве амортизирующего или защитного материала. Он находится в мебели, матрасах и постельных принадлежностях, а также в интерьерах транспортных средств. Это составляет около 30 процентов продаж полиуретана в Северной Америке.

Его можно сформировать в любую форму, гибкость и долговечность. Он удобный, легкий и поддерживающий. После того, как он был сформирован, он вернется к заданной форме после того, как его спали, сидели или толкнули.

Жесткий Пенополиуретан

Эти пенопласты используются в коммерческой и жилой изоляции, потому что они энергоэффективны и универсальны. Эта пена сохраняет здания прохладными летом и теплыми зимой. Он также гасит внешние шумы.

Вяжущие

Эти полиуретаны используются для связывания различных материалов и обычно используются в деревянных панелях, напольных покрытиях и песчаном литье. Ковровые подложки используют связующие вещества. Строительные материалы, такие как балки и структурная обшивка, прочны благодаря связующим. Они также широко используются во многих изготовленных корпусных компонентах.

Покрытия, Клеи, Герметики и Эластомеры (КОРПУС)

Полиуретаны обычно используются для покрытия или герметизации различных продуктов. Эта коллекция полиуретанов называется CASE и используется для увеличения долговечности и срока службы различных изделий.

Они создают плотные связи между различными продуктами, и они могут герметизировать продукты, которые должны быть герметичными для воздуха или воды. Корпусные полиуретаны могут быть отлиты в любую форму, и они отличаются легким весом, заметной прочностью и устойчивостью к окружающей среде.

Реакционный инжекционный метод Литья (ОБОД)

Литье ОБОДА используется для таких изделий, как автомобильные бамперы и компьютерные корпуса. Этот тип полиуретана используется, когда инъекционного формования недостаточно. Он может иметь различную прочность стен и размеры. Он также может изготавливать детали, обладающие прочностью при малом весе.

Детали обода обычно имеют размерную стабильность с динамическими свойствами, которые популярны у спортивных товаров, мебели и автомобильных производителей.

Термопластик (TPU)

Этот тип полиуретана может быть использован во многих строительных и автомобильных приложениях. Он эластичен, гибок и устойчив к истиранию. Он также выдерживает широкий диапазон температур и ударов.

TPU пользуются популярностью у производителей, потому что они могут быть настроены в различные цвета и формы. TPUS можно экструдировать, впрыскивать, выдувать или сжимать.

Водные полиуретановые дисперсии (ПУД)

Этот тип полиуретана используется в качестве покрытий или клеев, но с растворителем на водной основе. Они стали популярными вместо летучих органических соединений и опасных загрязнителей воздуха.

Как Используются Полиуретаны?

Практически невозможно найти индустрию, которая не использовала бы полиуретан. Он используется во всем-от одежды до упаковки, от напольных покрытий до электроники.

Это список нескольких способов использования этого универсального продукта:

Автомобильный

Автомобили имеют полиуретановые детали от бампера до бампера. На самом деле бамперы обычно облицованы пенополиуретаном и тоже покрыты полиуретаном. Полиуретаны также используются во внутренних помещениях, а также в дверях и окнах.

Они изолируют автомобиль, а также используются в некоторых частях трансмиссии. Эти типы изделий используются вместо металла из-за долговечности и гибкости, которые они обеспечивают. Полиуретановые детали улучшают экономию топлива и повышают комфорт для пассажиров.

Упаковка

Когда вы хотите уменьшить вес упаковочных компонентов, полиуретан является подходящим материалом для ваших нужд. Его можно подгонять к форме любого деталя для защиты и снабжать подкладкой. Полиуретановая упаковочная пена (PPF) используется для упаковки таких предметов, как хрупкое стекло и деликатная электроника. PPF универсален, экономичен и легко настраивается.

Одежда

Полиуретан используется для изготовления таких тканей, как нейлон и спандекс. Он так популярен в швейной промышленности, потому что эластичные ткани возвращаются к своей первоначальной форме. Они также предлагают альтернативу коже для людей, которые предпочитают вести веганский образ жизни.

Напольное покрытие

Полиуретаны используются для изготовления, покрытия и подушки полов. Они делают полы прочными, простыми в уходе, долговечными и удобными. Они также уменьшают шум окружающей среды и очень мало, если таковые имеются, вредных летучих органических соединений и опасных загрязнителей воздуха по сравнению с другими напольными материалами.

Водные виды спорта

Морская промышленность загружена полиуретанами, которые используются для изготовления лодок и герметизации их корпусов. Они используются в изоляции, а также в трубах и шлангах двигателей. Поскольку полиуретан настолько гибкий и водостойкий, лодочники ценят, как этот материал делает лодки легче и энергоэффективнее.

Источник