Вспененный полиуретан и сферы его использования

Вспененный полиуретан и сферы его использования

Первый раз ознакомившись с этим материалом, меня поразила его универсальность. Вспененный полиуретан применяется в самых разных процедурах, которые связаны с промышленной работой и строительной работой. Необходимо рассмотреть все плюсы и минусы применения полиуретана, а еще выясним области применения этого материала.

Вспененный полиуретан

Свойства и изготовление материала

Вспененный полиуретан для строительных работ

Во время изготовления искусственного латекса применяются два главных компонента, которыми считается изиционат и полиол. Благодаря самым разным добавкам и катализаторам получается материал который готов различных видов. Стабилизатор, который добавляется в состав, оберегает полимерные материалы от негативного воздействия лучей ультрафиолета, тепла или всевозможных загрязнений.

Так как вспененный полиуретан считается столь популярным заменителем многих материалов природного происхождения, пластиков и резин, необходимо рассмотреть его основные плюсы:

1. Удельный вес, благодаря ему возникает возможность благоустройства системы фасада. Плюс к этому, перевозка и монтаж довольно просты, благодаря легкому весу
2. Благодаря стойкости к разным внешним явлениям, полиуретан применяется при отделке с внешней стороны и в помещениях с очень большой влажности
3. Кроме большой прочности, которая доминирует перед пластиком и остальными видами резины, вспененный компонент владеет качествами восстановления собственной формы
4. Температура работы применения может составлять от -70 до +120 градусов
5. Не боится самых разных химикатов, масел и благодаря этому разрешено применение в неблагоприятной обстановке
6. Даже в условии продолжительного применения в помещениях с высокой влагой, на материале не появляются плесневые и грибковые споры

Если изготовление вспененного полиуретана происходит чистого вида, то он получает белый цвет. Однако для комфорта использования в состав добавляется достаточное число самых разных пигментов, придающих материалу необходимый цвет.

Области применения вспененного полиуретана

Автокресло из вспененного полиуретана

Полезные свойства, которые характерны вспененному полиуретану дают возможность применять его в самых разных целях. Необходимо рассмотреть наиболее распространенные из них:

• Разновидности кожзама и обувная подошва
• Мягкая мебель и ее отдельные детали
• Обшивка внутри автосалонов – кнопки, педали, торпеда, сидения
• Звукоизолирующие перегородки и различные полиуретановые изделия
• Надписи, лепка, детали декора фасада и систем
• Возможность применения напыляемого материала дает возможность проводить тепловую изоляцию в местах куда сложно добраться, другими словами там, где традиционный теплоизолятор положить не выйдет. Такими местами могут быть трудные конструкции арочного типа, перегородки и места с сильным накоплением трубопроводов
• В помещения промышленной и бытовой эксплуатации, в качестве слоя гидроизоляции стен, полов и потолка
• Противовибрационные прокладки, а еще амортизирующие вставки для машин и тех. оборудования

Это абсолютно не весь перечень областей деятельности, в которых можно задействовать пенополистирол. Я написал лишь самые популярные и знаменитые варианты, которые применяются не только в домашних строительных процессах и облицовки, но также и в условиях промышленности.

Сравнения самых разных теплоизоляторов

Ковер из вспененного полиуретана

Для примера я решил составить несколько таблиц, которые воочию рассказали б про хорошие качества самостоятельного применения в виде утеплительного материала. В первой таблице мы сравним технические показатели искусственного латекса и мин. ваты:

Описание и характеристики вспененного полиуретана

Вспененный полиуретан используют в разных процессах, которые связаны с промышленной и строительной деятельностью. Изготавливается посредством смешивания некоторых химических компонентов. До того, как приобрести такой материал, нужно узнать все преимущества и недостатки полиуретана, узнать сферы использования.

Что это за материал, отличия от поролона

Часто возникает вопрос, пенополиуретан что это такое. Вспененный полиуретан создаст по завершении засыхания конструкцию в форме ячеек. Это увеличит прочность материала по сравнению с обычной стройпеной.

По своим химическим компонентам и структуре полиуретан и поролон схожи. Поролон является эластичным ппу с открытоячеистым строением. Ячейки обеспечат надлежащую влаго- и воздухопроницаемость. Гибкость либо жесткость полиуретановой пены будет достигнута благодаря применению различных видов полиола. Общий состав смесей для формирования поролона и ппу одинаков, однако некоторые разновидности компонента обеспечат разные показатели жесткости материала.

Поролон и полиуретан являются одним и тем же материалом, потому позиционировать их как разные материалы нель. Жесткие марки полиуретана с невысокой теплопроводимостью используются в целях утепления, а эластичные ппу применяются чаще в мебельной промышленности.

Сферы применения

Сфера применения пенополиуретана ппу довольно обширна, подходит практически для любых покрытий, в том числе пола. Однако, ввиду завышенной стоимости на такую технологию и некоторых ограничений, ее используют не во всех случаях. Напыляемый ппу применяют:

• В объектах промышленного и хозяйственного назначения.
• В крышах. Будет лучшим решением для утепления кровли. Спрятанный от УФ-излучения пенополиуретан не разлагается и сможет прослужить около 50 лет.

• В овощехранилищах и холодильных камерах. В большинстве ситуаций изготавливают из сэндвич-панелей, которые представляют собой 2 панели с пенной теплоизоляцией.
• В технологических емкостях — ппу также станет лучшим напыляемым материалом в баллонах.
• В трубопроводах. Из ппу изготавливают так называемую скорлупу, которая состоит из пенополиуретанового слоя и слоя защиты.

Важно! Напыляемый утеплитель используется на различных покрытиях — полиуретановая пена имеет отличную адгезию по отношению к любым строительным материалам.

Описание и характеристики

Нередко появляется вопрос, что такое пенополиуретан. Материал представляет собой синтетическую пену с ячеистым строением. Относят к классу пластмассы, которая наполнена инертным газом. Зачастую применяется в строительных работах и на производстве. Является одним из лучших утеплителей, используемых в целях улучшения особенностей конструкции строения.

Теплопроводность

По своим параметрам теплоизоляции полиуретановая пена обходит своих аналогов. Как утеплитель ппу трудно отыскать равных. Повышенная плотность и адгезия сделают изолирование от холода еще эффективнее, они зависят от строения материала. Пена обладает коэффициентом теплопровдности в пределах 0,020-0,035 Вт на м К, а ближайший похожий материал — минвата — 0,045 Вт на м К.

Шумопоглощение

Возможность полиуретановой пены поглощать шум разной интенсивности будет зависеть от пористости, толщины и демпфирующих качеств. Согласно практике применения вспененного пенополиуретана можно сделать заключение, что его способность понижения уровня шума будет зависеть от жесткости каркаса. В целях звукопоглощения оптимально воспользоваться полуэластичным видом полиуретановой пены.

Химическая устойчивость

Материал отличается устойчивостью в отношении растворителей, размягчителей, топлива, различных масел, отработанным газам и к агрессивным внешним факторам. В отличие от прочих материалов, которые можно встретить на строительной площадке, пена отличается химически нейтральными показателями и некоррозийным поведением.

Влагопоглощение

Параметры водопоглощения непосредственно зависят от структуры материала, потому определяет плотностью пены. Чем она плотнее, тем меньшее количество влаги сможет вобрать. Пенополиуретановая пена имеет невысокий впитывающий эффект — 1-3% в день от начального количества. Для повышения влагостойкости, разработчики вводят в утеплитель спецкомпоненты — гидрофобизаторы.

Производство вспененного ППУ

Перед производством полиуретановой пены необходимо ознакомиться с общими рекомендациями. Несоблюдение технологии не даст пользователю получить качественный материал.

Литьевой

Производство вспененного ппу представляет собой смешение жидкого изоционата и полиола. Требуется соблюсти пропорции, вследствие чего получится пенистая, легкая смесь, образующая в процессе засыхания полиуретан. Во время производства ППУ нужно учитывать, что соблюдение технологических правил даст прочный материал, нарушение ведет к браку.

Температурные показатели будут играть важную роль, так как при низкой температуре увеличится расходование пены. Приготовленной смесью заполняются формы, заливаются посредством заливки. Применяя способ заливки, возможно сделать теплоизоляционные плиты, скорлупу, чтобы изолировать трубопровод.

Метод напыления

Посредством напыления пенополиуретановой пены проводятся монтажные работы в доме (утепляются чердаки, внешние стены, основания и пр.) Во время напыления будет исключен зазор меж самим утеплителем и стенами, что предовтратит образование конденсата на покрытии и в месте стыка.

Листовое утепление пенопластом несет риски появления конденсата на обрабатываемой стене ввиду температурного различия на соприкасаемых покрытиях.

Применение

Пенополиуретан это качественный материал, отличающийся долговечностью.

• В легкой промышленности — в процессе производства искусственной кожи, обуви.
• При производстве мебели — такой материал применяют при работе с мягкой мебелью.
• В машиностроении — чтобы создавать внутреннюю отделку автомобиля.
• В строительстве — как утеплитель и гидроизоляцию, в процессе производства сэндвич-панелей из ппу, элементов декора и др.

Советы и рекомендации

Когда для достижения надлежащей теплоизоляции используется напыление полиуретановой пены, следует соблюдать следующие правила применения:

• Если фасад утепляется самостоятельно, то нужно помнить, что после нанесения пены на покрытие она через время увеличится в объемах. Потому оптимально предварительно предусмотреть объем наносимой пены, чтобы во время расширения не разорвались заполняемые трещины.
• Полиуретановая пена затвердевает крайне скоро, имеет сверхсцепление с различными видами покрытий. Не существует способов, которые помогли бы ее смыть. Ввиду этого, требуется учесть, что время на проведение работ и исправление погрешностей очень мало.
• Чтобы заполнить полости, к примеру, меж стенкой из кирпича и пеноблоком, оптимально воспользоваться спецсмесями в целях заливки. Они не будут расширяться так скоро, как пена, потому распирание конструкции не происходит. Нужно учесть, что цена подобной системы намного выше.
• Часто для вспенивания ппу используется вода, потому эксперты не рекомендуют наносить подобный материал на покрытия из цинка, так как ухудшаются показатели металла. Кроме того, для оцинковки не подойдут закрытоячеистые виды полиуретановой пены. Так как металл имеет высокую прочность, допукрепление не потребуется.

• В обязательном порядке при наружных обработках нужно покрывать ППУ поверх другими отделочными материалами, так как полиуретан боится УФ-излучения.
• До начала утепления оптимально заранее сделать расчеты, чтобы определить объем пены. Прежде всего нужно рассчитать толщину напыляемого слоя. К примеру, для кровли размерами в 45 кв. м оптимальным решением станет размер в пределах 60-100 мм. При площади в 50 кв. м и больше диапазон снижается до показателей 30-70 мм. Во время расчета теплосберегающего эффекта учитываются число проемов окон и дверей, материал стен, энергосберегающие материалы, климатические особенности.
• Чтобы самостоятельно использовать материал, оптимально воспользоваться одноразовыми комплектами для напыления пены. В них предусматривается: распылитель, шланги, устройства для фиксации, специнструменты, запчасти, спецодежда.
• Пенополиуретан не справляется с огнем, хоть и считается пожаростойким. Потому когда постоянно воздействуют высокие температурные показатели на обрабатываемые покрытия, от использования материала нужно отказаться. Во время горения он будет тлеть и выделять неприятный запах, несущий вред для человека.

Важно! По завершении работ нужно дождаться, когда полиуретановая пена полностью засохнет. В это время очень важно обеспечить надлежащую вентиляцию — свежий воздух должен постоянно циркулировать в жилище.

Полиуретановая пена — эффективный утеплитель, который возможно применять для различных покрытий, выполненных из всевозможных материалов. Поэтому материал используют в частных и многоквартирных домах. Перед проведением работ, нужно исследовать основные параметры материала, узнать рекомендации экспертов.

Полиуретан: характеристики, применение и цены

На сегодняшний день полиуретан является одним из самых востребованных полимеров в крупнейших сегментах промышленности.

Особенность полиуретанов — исключительно высокие физико-механические свойства, по некоторым параметрам превосходящие не только все типы резин, каучуков, но и металлы.

Пластины и стержни из полиуретана можно приобрести оптом или в розницу.

Современное оборудование позволяет изготавливать разнообразные изделия из полиуретана по чертежам заказчика с точным соблюдением всех размеров.

Удобные сервисы транспортировки позволят организовать быструю доставку полиуретана.

Закупка полимеров и пластиков у крупных поставщиков имеет ряд преимуществ:

• широкая география поставки;
• опт и розница;
• востребованные типоразмеры;
• персональный подход к клиентам.

Ознакомиться с ассортиментом.

На сегодняшний день полиуретан является крайне востребованным сырьем в промышленности. Этот полимер составляет серьезную конкуренцию резине, каучуку и металлу. Полиуретан применяется в жидком и твердом виде, в том числе в формованном — в листах.

Свойства полиуретана

Полиуретан — чуть ли не самый известный полимерный материал, а точнее, целый класс синтетических полимеров, молекулы которых содержат уретановые группы. Свойства этих полимеров существенно варьируются в зависимости от их молекулярной структуры. Однако отличительным свойством данной группы материалов является высокая эластичность и вязкость, именно поэтому полиуретаны относятся к группе эластомеров.

Полиуретаны отличаются высокими прочностными характеристиками и широким температурным диапазоном эксплуатации — от −60 °С до +80 °С.

Приведем некоторые свойства полиуретанов:

• Высокая степень твердости — позволяет использовать этот материал при сильных механических нагрузках.
• Высочайшая износостойкость, в том числе абразивная стойкость (устойчивость к воздействию абразивов твердых материалов, использующихся для шлифовки, полировки и другой обработки поверхностей).
• Высокая эластичность при высокой твердости. Значение прочности — до 50 МПа — обеспечивает невероятную устойчивость к деформациям.

Кроме того, полиуретан не подвержен образованию микроорганизмов и плесени, обладает стойкостью к маслам и растворителям. Из него можно изготавливать изделия любой формы и размеров (литьевым методом).

Плюсы и минусы материала

Полиуретан имеет многочисленные преимущества перед резиной, металлами и пластиками. В сравнении с резиной полиуретан медленнее стареет, выдерживает бόльшие нагрузки, быстрее восстанавливает форму при деформациях, обладает большей эластичностью, устойчив к воздействию масел. К полиуретану гораздо меньше прилипает грязь.

По сравнению с металлическими поверхностями материал обладает большей эластичностью, меньшим весом, он не проводит электричество, устойчив к воздействию абразивов. По соотношению стоимость/долговечность полиуретан также выигрывает. Если говорить о применении в производстве и различных механизмах, то полиуретан позволяет удешевить процесс производства, а полученные с его применением механизмы обладают меньшим уровнем шума. Наконец, оборудование из полиуретана требует меньших затрат на обслуживание и ремонт, нежели металлические аналоги.

По сравнению с разными видами пластика полиуретан обладает превосходной устойчивостью при механических воздействиях, большей упругостью и стойкостью по отношению к абразивам. Он не теряет эластичности в условиях низких температур, не раскалывается при ударных нагрузках. В отличие от пластика из полиуретана легче формируются толстые слои.

К общим плюсам полиуретана можно отнести следующие качества:

• Низкая масса, дающая возможность уменьшения веса изделий.
• Устойчивость к атмосферным воздействиям и различным химическим веществам.
• Диэлектрические свойства.
• Программируемый коэффициент трения — возможность изготовления материала с необходимым коэффициентом трения — от очень низкого до очень высокого.
• Способность к удлинению до 650%.
• Возможность кратковременной эксплуатации при температуре до +100 °С.
• Высочайшая долговечность, эластичность, упругость, твердость и прочность.

К абсолютным минусам полиуретана относится трудность с переработкой его отходов. В остальном же его плюсы могут превратиться в минусы в зависимости от сферы применения. Например, полиуретановые сайлентблоки делают подвеску более жесткой по сравнению с резиновыми. Кроме того, материал обладает плохой сопротивляемостью к скручиванию. При низких температурах сайлентблоки из ПУ становятся излишне твердыми и хрупкими, и значит, легко разрушаются. Что касается использования материала в декоре и лепнине, то вспененный полиуретан дает усадку из-за пористой структуры, а рисунок может ложиться нечетко. Полиуретан широко используется при изготовлении обуви, и в данном случае его очевидным недостатком является отсутствие воздухопроницаемости.

Производство полиуретана и полуфабрикатов из него

Для производства изделий из полиуретана используются практически все технологические методы — литье, прессование, экструзия, заливка на стандартном оборудовании. При использовании литья не требуются дорогостоящие и сложные формы, как при использовании других материалов. Полиуретан представлен на рынке во множестве форм: жидкий, вспененный (поролон, пенопласт), твердый (в виде листов, пластин, стержней и пр.), напыляемый (полимочевина).

На данный момент полиуретан является одним из самых востребованных полимеров в крупнейших сегментах промышленности. По оценкам компании Labyrinth Research&Markets, в 2015 году мировой объем производства полиуретана составил 21,3 млн тонн. Согласно их прогнозу, к 2020 году эта цифра достигнет 30 млн тонн. Специалисты отмечают стабильное развитие отрасли, темп роста которой превышает динамику мирового ВВП. В России объем рынка полиуретана в 2014 году составил 270 тыс. тонн, из которых 150 тыс. тонн — импорт, 120 тыс. тонн — собственное производство. При этом 84% пришлось на вспененный полиуретан (38% — жесткий, 46% — мягкий). Наибольший спрос приходится на мебельную промышленность (34%), автопром (22%), строительство (22%), трубопроводный транспорт (8%), холодильную промышленность (7%).

Применение материала и изделий из него

Сферы применения полиуретана разных форм:

1. Жидкий и в виде спрея:
   • покрытие поверхностей бетона, кузовов, люков, резервуаров, тоннелей;
   • гидроизоляция крыш, изготовление лакокрасочных изделий, клеев, герметиков;
   • изготовление форм для литья из бетона, гипса, воска, в том числе для производства небольших скульптур, декора и архитектурных элементов.
2. Пенополиуретаны — изготовление пористых утеплителей, наполнителей.
3. Листовой — производство футеровочных элементов, прессовых штампов, опорных поверхностей роликов, валиков, колес.

Применение в отраслях промышленности:

• Тяжелая (амортизирующие прокладки для станков и агрегатов).
• Строительная (вибростойкие полы, антискользящие покрытия, фасадные системы).
• Автомобильная (шины, сайлентблоки, валы, ролики, пружины, втулки, подшипники, маслостойкие детали и пр.).
• Мебельная (изготовление матрасов, крепежных элементов).
• Текстильная и обувное производство (коврики, искусственные кожи, подошвы).
• Медицина (имплантаты, презервативы, протезы) и т.д.

В целом полиуретан — очень распространенный материал, который применяется практически во всех сферах производства. Особо широко он востребован в строительстве, мебельной и автомобильной промышленности.

Стоимость полиуретана

Стоимость полиуретана зависит от фирмы-производителя, вида материала и многих других факторов. Например, цены на листовой полиуретан зависят от толщины и габаритов листа.

Стоимость листа размером 0,5 х 0,5 м и толщиной 5 мм составляет не менее 1100 рублей, оптовая цена — порядка 500–900 рублей.

Цены на пластины толщиной 10 мм — в диапазоне 1000–1700 рублей, 20 мм — 2000–3500 рублей, 80 мм — от 12 000 рублей.

Полиуретановые стержни от 20 мм будут стоить около 80 рублей за штуку, 35 мм — 300 рублей, 50 мм — 400 рублей, 100 мм — 1600 рублей, 200 мм — 9 800 рублей.

Жидкий ПУ обойдется в 300–500 рублей за 1 кг.

Стоимость вспененного полиуретана отечественного производства — примерно 400 рублей за 1 кг; иностранного — 1000–2000 рублей за 1 кг.

Итак, полиуретан обладает уникальными характеристиками и во многом превосходит резину, каучук, пластик и даже металл. Потребление этого полимера в мировой промышленности из года в год растет, расширяются сферы его применения. Полиуретан на российском рынке представлен как отечественными, так и зарубежными производителями, поэтому цены на него могут существенно варьироваться. Необходимо учитывать, что на сегодняшний день производство полиуретана в России зависит от импорта химических компонентов, входящих в его состав.

Где можно купить полиуретан?

На вопрос отвечает специалист компании «МетПромСтар»:

«Рынок полиуретанов достаточно насыщенный, однако большинство продавцов ориентируются в основном на какой-либо один вид материала. Например, «МетПромСтар» специализируется на поставках полиуретана в пластинах и стержнях, которые на сегодняшний день наиболее востребованы на рынке. Мы работаем с отечественными и зарубежными производителями из Китая, в ассортименте компании — листы полиуретана толщиной от 5 до 80 мм и полиуретановые стержни диаметром от 20 до 200 мм. У нас можно купить листовой полиуретан как оптом, так и в розницу.

Мы располагаем собственным современным складом, который соответствует европейскому уровню и оснащен передовым импортным оборудованием. Кроме полиуретана, на нем хранятся и другие полимеры — капролон (полиамид-6) в гранулах, стержнях и листах, стержневой и пластинчатый полиацеталь, фторопласт, текстолит и стеклотекстолит, листовой винипласт и оргстекло. Вся продукция имеет множество типоразмеров. Мы работаем с 2005 года и поставляем технические пластики по всей России».

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. 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

• Высокая твердость. Это дает возможность применять материал там, где на него оказываются значительные механические нагрузки.
• Превосходная износостойкость. В том числе к воздействию абразивных веществ, применяемых для шлифовки, полировки и прочих видов обработки материалов.
• Значительная эластичность. При том, что твердость материала остается высокой.
• Устойчивость к деформациям, которая обеспечивается значениями прочности до 50 МПа.
• Полиуретан – неблагоприятная среда для образования плесени, грибков, микроорганизмов.
• Не изменяет свойства при воздействии масел, растворителей.
• Метод литья позволяет изготавливать из полиуретана продукты любого размера и конфигурации.

Достоинства и недостатки материала

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

• Он легче, чем металлы, эластичнее, не является проводником электричества, не поддается воздействию абразивов. Изготовленные из полиуретана механизмы производят меньше шума, чем металлические, они не требуют больших затрат при ремонте и обслуживании.
• Полиуретан имеет более долгий срок эксплуатации, в сравнении с резиной. Он способен выдерживать значительнее нагрузки, скорее, чем резина возвращает первоначальную форму после внешнего воздействия, эластичен, не видоизменяется при взаимодействии с маслами, не притягивает так сильно грязь, как резина.
• В сравнении с пластиками свойства материала полиуретана также более практичны. Он устойчив к механическому воздействию, обладает значительной упругостью и не поддается абразивам. Этот материал сохраняет эластичность даже при экстремально низких температурах. Из него проще формировать материал с толстыми слоями.
• Полиуретан выделяется среди всех указанных материалов и по соотношению цены и качества. Применяя его при производстве разнообразных механизмов, удается удешевить себестоимость продукции.

Общие плюсы полиуретана

• Небольшая масса. Это позволяет уменьшить общий вес готовых изделий.
• Устойчивость к внешним воздействиям среды, химических составов.
• Возможность производства материала с определенным показателем коэффициента трения.
• Неспособность проводить электричество.
• Способность значительно растягиваться.
• Возможность использования при критичных температурах, в том числе краткосрочно при температуре до 100°C.
• Долговечность.
• Твердость.
• Износоустойчивость.

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.

• Жидкий. Производится в виде спрея. Используется для покрытия поверхностей из различных материалов: бетона, кузовов технических устройств, баков и резервуаров и пр.
  Материал в таком виде оказывается полезен для создания защитной прослойки при сооружении крыш. Он входит в состав красок, лаков, герметиков, клеящих веществ. Из него изготавливаются формы для производства бетонных, гипсовых, восковых изделий, в том числе небольшого размера, архитектурных, декоративных.
• Пенополиуретан. Служит сырьем для наполнения, материалом для теплоизолирующих конструкций.
• Листовой полиуретан. Является основой защитных элементов, штампов для прессов, применяется для производства колес, роликов, валов.

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

• Тяжелая. Например, в качестве амортизирующих деталей в конструкции станков.
• Строительная. Устойчивые к вибрациям полы, нескользящие покрытия, отделка фасадов.
• Мебельная. Крепеж, матрасы, наполнители для мягкой мебели.
• Автомобильная. Валы, втулки, пружинные элементы, шины, ролики, детали, взаимодействующие с маслами, подшипники.
• Медицина. Протезные элементы, имплантаты.
• Обувная. Подошвы, материал, имитирующий кожу.
• Текстильная. Производство ковров – изготовление подложки для них.

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.

Вспененный полиуретан – универсальный материал для применения в разных сферах

Вспененный полиуретан – это один из самых многофункциональных и востребованных материалов в различных сферах, начиная от отделки зданий и заканчивая машиностроением.

Пенополиуретан – что это такое? Искусственно производимый полимерный материал, по сути – вспененный пластик с множеством мелких обособленных ячеек.

Работу над созданием полиуретана начали в 30-е гг. ХХ века, но лишь в 60-х годах ХХ века материал был усовершенствован до такой степени, что стал применяться повсеместно. Полиуретановые изделия отличаются легким весом, прочностью и жесткостью. Производят как прозрачный, так и цветной полиуретан. Что касается вспененного пластика, то его чаще всего изготавливают в двух видах: эластичном (жидком) или в твердом.

Пенополиуретан: “плюсы” и “минусы” материала

За время своего существования ППУ доказал свое превосходство над многими материалами. Вспененный полиуретан обладает отменными техническими характеристиками. Вот основные отличительные свойства этого материала:

• Легкость. К примеру, панели фасадные из вспененного полиуретана весят намного легче гипса, что позволяет его использовать при создании декоров и украшений – колонн, лепнины, рельефов. Монтировать подобные изделия намного легче, чем их гипсовые аналоги, они не утяжеляют конструкцию и удобны при транспортировке.
• Отличная водостойкость. Например, полиуретановая лепнина не разрушается под воздействием влажной среды и не впитывает влагу, что позволяет использовать материал для наружной отделки зданий или для обустройства помещений с повышенной влажностью.
• Прочность. Этот материал намного превосходит резину, каучук, гипс, другие виды пластика по устойчивости к механическому воздействию и деформации. У него повышенная устойчивость к появлению сколов и трещин, что достигается благодаря эластичности материала.
• Устойчивость к различным температурным режимам. Вспененный полиуретан может выдерживать температурные колебания в диапазоне от –70°С до +120°С. Это свойство позволяет использовать его в сложных климатических и производственных условиях.

Кроме того ППУ обладает прекрасными диэлектрическими качествами, устойчив к воздействию масел, растворителей и других химикатов, не трансформируется под воздействием ультрафиолета и озона, а также не поражается грибковыми образованиями и плесенью.

К недостаткам материала относят выделяющиеся токсические вещества при плавлении.

Технология и компоненты для производства пенополиуретана

По своей сути ППУ – это соединение двух основных элементов – изиционата и полиола, в результате чего образуются микрокапсулы, заполненные воздухом. Внедрение различных добавок и катализаторов позволяет получить материал разных видов.

Например, в производстве твердых и полужестких пенополиуретанов используется дифенилметандиизоцианат (МДИ) – разновидность изоцианатов. А для производства эластичного пенополиуретана применяют толуолдиизоцианат (ТДИ).

Что касается изготовления полиуретана твердого с высокой температурой плавления, то здесь незаменимы 1,5-нафтилендиизоцианат и толуилеидиизоцианат.

В качестве вспеневателей (пенообразователей) применяются жидкие газы (азот, диоксид углерода) либо летучие жидкости (пентан, фторированные соединения).

Для защиты полимера от воздействия тепла, солнца, различных загрязнений в их состав добавляются стабилизаторы. Также для предотвращения реакции окисления широко используются антиокислители.

После формирования полимеры пластика имеют белый цвет. Для окраски в их состав добавляют красители и добавки, защищающие от обесцвечивания.

Приблизительно из одной тонны начального сырья можно произвести около 20 кубометров вспененного пластика.

Заливка

Для заливки компоненты соединяются в вакуумном пространстве, без доступа кислорода. В результате формируется однородная пена, которую можно залить в полую форму с твердыми стенками. В этом виде полиуретан используется во многих отраслях: в автомобиле- и самолетостроении; при мебельном производстве; для изоляции труб; при изготовлении обуви и спортинвентаря.

С помощью заливки производители придают материалу различные твердые или полутвердые формы, например:

• Блоки. Это большие параллелепипеды из пенополиуретана, которые применяются в качестве изоляции труб и емкостей для транспортировки и хранения. Блоки активно используются в строительстве и для изоляции холодильного оборудования.
• Листы. Это достаточно тонкие слои спрессованного материала, ламинированные бумагой, картоном или фольгой. Вспененный листовой полиуретан применяют в качестве изоляции строящихся промышленных и гражданских объектов.
• Сэндвич – панели представляют собой жесткий вспененный полиуретан разной толщины, заключенный между облицовкой из алюминия или стали. Применяют при изготовлении холодильного оборудования, для создания полностью герметичных помещений.
• «Скорлупа» для труб изготавливается в форме вытянутых полусфер разного диаметра, которые как скорлупа защищают трубы от внешних воздействий. Применяется при облицовке холодных и горячих трубопроводов.
• Пенополиуретан в рулонах: гибкий полимер небольшой толщины, свернутый в форме рулонов. Отлично подходит для изготовления подошв, набоек, платформ для обуви.
• Кроме того создается множество более мелких ППУ форм, которые используются для декора зданий: плинтуса, барельефы, потолочные плиты, лепнина, розетки и другие изделия.

Технология напыление пенополиуретана

При напылении вещества, из которых изготавливается полимер, смешиваются с воздушными массами, в результате чего образуется своеобразный аэрозоль, который можно наносить на плоскость. Метод напыления ППУ широко применяется для изоляции стен, трубопроводов и других объектов. Полимер плотно соединяется с обрабатываемой поверхностью, что позволяет провести изоляцию различных конструкций со сложно изогнутыми формами.

Сферы применения

Мы сталкиваемся с пенополиуретаном повсеместно. Его применяют:

• В легкой промышленности – при выпуске искусственной кожи, подошв для обуви и т.д.;
• В мебельном производстве – эластичный полиуретан или поролон используют при изготовлении мягкой мебели, а жесткий применяют для создания элементов мебельного декора;
• В автомобилестроении – при создании внутренней отделки авто – панели управления, рычаги и педали и прочее, при изготовлении шин;
• В строительстве – в качестве утеплителей и гидроизоляции, при производстве сэндвич панелей из пенополиуретана, колонн, декоративных элементов и многого другого.

И это далеко не все возможности применения ППУ.

Что касается затрат, то изготовление полиуретана – экономически выгодное производство, благодаря чему эта разновидность пластика завоевала все сферы человеческой жизни, во многом заменив использование других более дорогостоящих материалов.