Poliuretà (34 Fotos): Què és Aquest Material? Poliuretà Termoplàstic I Flexible, Característiques I Densitat, Punt De Fusió I Altres Propietats, Producció

2024 Autora: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificació: 2024-01-18 12:06

Es va saber del poliuretà el 1937. Aquest material va ser sintetitzat per Otto Bayer a partir de diisocianat i polièster en forma líquida. La substància tenia molts avantatges respecte al plàstic, que en aquella època era força demandat.

Què és aquest material?

El poliuretà és un tipus de material únic que té possibilitats i possibilitats d’ús gairebé il·limitats. El polímer conté 2 tipus de matèries primeres, a saber: poliols i isocianats . La producció d’aquest darrer es basa en la refinació de petroli. Mitjançant la barreja d’elements líquids s’obtenen composicions reactives. Les propietats del poliuretà depenen directament dels ingredients a partir dels quals està fabricat, així com de la proporció de catalitzadors, agents de bufat, estabilitzadors i molt més.

El poliuretà sembla una fibra de polímer amb una estructura porosa. Es considera un elastòmer versàtil, però té avantatges i desavantatges.

Els avantatges del poliuretà inclouen les següents característiques:

• elevada resistència mecànica;
• constant dielèctrica;
• mala abrasió;
• bona elasticitat;
• la capacitat de mantenir la forma després de deformacions repetides;
• resistència al desgast;
• llarga vida útil;
• resistència a àcids, olis, dissolvents;
• no susceptibilitat a la influència de microorganismes;
• ampli rang de temperatura de funcionament;
• resistència a baixes temperatures;
• la capacitat de treballar a alta pressió.

Aquest material no envelleix, es presta a diversos tipus de mecanitzat. A més, els productes de poliuretà són lleugers i, per tant, fàcils de transportar i instal·lar. Aquest elastòmer té la capacitat d’escumar, de manera que se’n fabriquen tot tipus de productes porosos.

Malgrat els nombrosos avantatges, el poliuretà té alguns desavantatges:

• inestable a càrregues de torsió;
• l'elasticitat i la resistència del material depenen directament del règim de temperatura de l'entorn;
• la complexitat del processament en matèries primeres secundàries.

Aquest tipus d’elastòmers es refereixen a materials fàcilment susceptibles de ser processats de tot tipus. S'hi apliquen diversos mètodes de modelat.

• Extrusió . Aquest mètode de producció de poliuretà consisteix a forçar el material en forma fosa a través del forat de formació de l'extrusora.
• Fosa . Sota la influència de la pressió, la massa fosa s’injecta en un motlle especial, després del qual es refreda.

Comparació amb el cautxú

Tot i que el cautxú i el poliuretà són força similars, l’elastòmer sintètic supera el material natural en característiques de qualitat. A diferència del cautxú, les fibres de polímer tenen una major resistència i resistència al desgast . Per aquest motiu, el cautxú s’utilitza menys que el poliuretà en moltes indústries. El principal factor que afecta la durabilitat del material és el seu desgast abrasiu, susceptibilitat a la influència d’un entorn agressiu. En comparar segons aquest criteri, es pot concloure que el poliuretà és 10 vegades més resistent a l’abrasió.

Segons l'avaluació de la resistència a diferents entorns, el polímer també es considera millor que el cautxú . Pot tolerar els efectes de dissolvents i productes químics tòxics. Entre altres coses, el cautxú natural té una resistència a la tracció 1,5-3 vegades inferior a la d’un elastòmer. El material sintètic és capaç de recuperar ràpidament la seva forma sense deformacions en cas de càrrega elevada. El cautxú, al seu torn, és superior a l’elastòmer només en cost, molt inferior al dels sintètics.

No obstant això, segons els experts, per evitar la necessitat de pagar dues vegades en el futur, és millor comprar material d'alta qualitat i car.

Característiques i propietats

Com que el poliuretà es basa en poliol i isocianat, pertany al grup dels polièster poliols. A causa del fet que aquest tipus és un elastòmer, es caracteritza per una bona extensibilitat i la capacitat de tornar a les seves formes originals. Diversos additius poden donar propietats úniques al poliol, que pot canviar els indicadors d’elasticitat, suavitat, duresa i resistència.

El poliuretà es produeix en diversos estats:

• en un líquid viscós;
• en suau;
• en sòlid.

Independentment de la forma, l’elastòmer no modifica les seves característiques tècniques sota la influència de factors ambientals mecànics i químics. Aquest material també és resistent a la radiació UV, els fongs i la floridura.

Les característiques tècniques del poliuretà permeten utilitzar-lo en moltes àrees domèstiques i industrials. Anem a enumerar les característiques principals d’un poliol polièster.

• Densitat . L'indicador depèn del tipus de material, normalment oscil·la entre 30 i 300 kg / m3.
• Duresa . A l’escala Shore, pot oscil·lar entre 50 i 98 unitats. Aquests indicadors permeten utilitzar l'elastòmer a càrregues elevades.
• Rang de temperatura significatiu . El material es pot operar a temperatures de -60 a +80 graus centígrads. Amb un indicador de 120-140 graus, es pot utilitzar durant poc temps. Els poliuretans tenen un punt de fusió elevat: almenys 160 graus centígrads. Si aquests materials s’escalfen a 220 graus, començaran a descompondre’s.
• Coeficient de conductivitat tèrmica: 0, 028 W / (m * K) .
• Aquest poliol no té conductivitat elèctrica .
• Pes . El material pesa molt poc.
• Resistència a l'ozó . El poliuretà no es degrada sota la influència de l’ozó, a diferència del cautxú.
• Resistència a entorns agressius .
• Inflamabilitat . Segons GOST 12.1.044, el material es classifica com a no combustible, per tant s'utilitza en moltes indústries.
• Respecte mediambiental . El poliuretà es classifica com a material segur, per la qual cosa s’utilitza sovint en la vida quotidiana.

El poliuretà és perjudicial?

Per les seves característiques d’estalvi energètic, el poliuretà es classifica com a material segur. No obstant això, a l’hora d’avaluar la seva compatibilitat amb el medi ambient, val la pena tenir en compte la possibilitat de danyar aquest elastòmer en estat líquid i sòlid. Com ha demostrat la pràctica, en forma seca, aquest poliol no emet substàncies nocives . Els vapors perillosos només són possibles si el material es manipula incorrectament.

Si s’observen totes les mesures de seguretat a la fracció líquida, el poliuretà no suposarà cap perill per a les persones i els animals.

No obstant això, la violació de la tecnologia de producció pot provocar l'alliberament dels següents fums tòxics

• Isocianats … Aquestes substàncies formen part de la pintura i el vernís, productes escumosos. La seva presència pot provocar asma en absència de protecció especial.
• Catalitzadors d’amines, que provoquen una major sensibilitat, irritabilitat i visió borrosa . Quan s’inhalen contínuament, aquestes substàncies provoquen úlceres, irritació de les mucoses, cremades a la boca, la gola i l’esòfag.
• Poliol . És capaç de manifestar el seu efecte tòxic només en contacte directe amb un organisme viu, concretament quan empassa. La intoxicació per poliol es manifesta en forma de vòmits, intoxicacions i espasmes.
• Retardant de foc . Aquesta substància s’acumula gradualment al cos i després provoca intoxicacions.

Com a resultat de l’anterior, podem concloure que el poliuretà només pot ser perjudicial per a la salut si s’utilitza de manera incorrecta . Sovint això passa quan s’utilitzen tipus d’esprai de baixa qualitat, així com en absència de protecció especial durant el funcionament.

Molts estan preocupats pels perills del poliuretà que s’instal·la en locals residencials. Les pors dels usuaris són en va, ja que aquesta categoria de béns se sotmet a moltes proves de seguretat abans de sortir a la venda. Els problemes només poden sorgir si l'elastòmer es compra a un fabricant que no té certificats de qualitat.

Comparació amb altres materials

Coneixent les característiques del poliuretà, podem dir que té molts més avantatges que el cautxú. Com ja s'ha esmentat, aquest polímer el supera en durabilitat, extensibilitat, resistència i moltes altres característiques. Els consumidors solen tenir dificultats per triar entre poliuretà i altres productes similars, comparant-los amb ells.

• Duropolímer . Té l’aspecte d’un producte de plàstic mat. Al seu torn, el poliuretà és com una pols d’escuma i es recobreix amb una imprimació. Aquest últim és lleuger i és ideal per treballar amb el sostre. A més, el seu assortiment és força ampli. El duropolímer pertany als polímers antivandàlics, de manera que el comprador no ha de pensar en la seva restauració durant un llarg període.
• Vinil . Aquest material, a diferència del poliuretà, no pretén protegir la superfície, sinó que s’utilitza més sovint amb finalitats decoratives.
• Silicona . Aquests materials es fabriquen per al seu ús en diversos tipus de treballs. Segons els consumidors, l'elastòmer es caracteritza per una millor durabilitat i resistència. Al seu torn, la silicona es distingeix pel fet que és elàstica i bioinerta.
• Poliestirè expandit . La diferència entre els materials rau principalment en el cost, que és més elevat per al poliuretà. El poliestirè expandit no condueix bé la calor, és còmode i fàcil d'utilitzar. El poliuretà dura més que el material anterior, no es deteriora sota la influència de factors ambientals negatius.
• Polièster . Amb ell, el poliuretà té moltes de les mateixes propietats. No obstant això, d'alguna manera el segon material és superior al primer en qualitat. El poliuretà és més elàstic, més resistent i més resistent que el polièster.

Visió general de les espècies

El poliuretà és un material universal d’eficiència energètica transparent que cada dia guanya popularitat a tot el món. Aquest material té el seu propi marcatge especial. Les marques més populars d’elastòmers inclouen SKU-PFL-100, NITs PU-5, que es caracteritzen per tenir una duresa Shore de 85 a 90 unitats.

Escuma de poliuretà flexible

És habitual utilitzar goma espuma de poliuretà flexible com a amortidor . A més, s’utilitza per crear roba de llit, folre, embalatge i interiors d’automoció.

Es pot crear escuma flexible de qualsevol forma. Aquest tipus de poliuretà es caracteritza per la lleugeresa, la força i la comoditat.

Termoplàstic

El poliuretà termoplàstic és un material elàstic i flexible resistent a l’abrasió i a les condicions meteorològiques adverses. Es produeix i acoloreix per diversos mètodes. El processament d’elastòmers termoplàstics es realitza en màquines d’extrusió, compressió i impacte . Aquest producte flexible és capaç d’adaptar-se a diverses aplicacions com la construcció, l’automoció, el calçat.

Aplicacions

El poliol polièster s’utilitza àmpliament en l’actualitat. Els articles de revestiment, peces de premsa, rodets, rodes, recobriments de rodets, anells de segellat, punys, taps es fabriquen a partir de làmines de poliuretà . En forma líquida, ha trobat la seva aplicació en el recobriment d’estructures de formigó, vagons, escotilles i sostres. Sovint, l’elastòmer forma part d’un producte de segellat, cola, pintura i vernís.

A la indústria pesada, les peces que absorbeixen els xocs es fabriquen amb aquest material . En la construcció, s’utilitza per crear un revestiment antilliscant, superfícies resistents a les vibracions i façanes. Les indústries de l’automòbil i del moble són indispensables sense elastòmers. La demanda de poliuretà s’observa a la indústria tèxtil. És adequat per fabricar fundes, cremalleres, reblons, plantilles, soles. La medicina utilitza elastòmers per a la producció de preservatius, pròtesis i implants.

Processament

Actualment, el tema del reciclatge del poliuretà és cada vegada més important. El problema està associat a un augment de la superfície dels abocadors, així com a un augment del cost de la seva retirada. En els darrers anys, s'ha observat el desenvolupament de les últimes tecnologies per al processament d'elastòmers i cada vegada es presta més atenció a aquest tema.

Aquests són els principals mètodes per obtenir materials reciclats a partir de poliuretà

• Física . En aquest cas, el plàstic es tritura a una fracció fina, que posteriorment s’utilitza com a farciment en la construcció.
• Tornant a fondre . El resultat d’aquest mètode és la producció de matèries primeres, que posteriorment s’utilitzen per obtenir productes de poliuretà.
• Glicòlisi d'alta calor . Mitjançant aquest mètode es desglossen els hidrats de carboni.
• Química . El processament es basa en la despolimerització, després de la qual es formen substàncies amb un pes molecular baix a partir de l’elastòmer.
• Ardor . Aquest mètode d’obtenció d’energia es considera el més perillós de tots els anteriors, ja que allibera substàncies nocives a l’aire atmosfèric.

Gràcies a l’extensa introducció del reciclatge, es pot resoldre el problema actual de l’ús de poliuretà. Les propietats d’aquest material són diverses, pràcticament no tenen límits. L’elastòmer funciona perfectament no només en un entorn domèstic, sinó també en condicions extremes.

Tot i que es tracta d’una substància sintètica, és segura per als humans, per tant s’utilitza a la indústria de la medicina, la construcció, el tèxtil i el calçat. Tot i l’elevat cost en comparació amb altres materials, el poliuretà compensa amb la seva fiabilitat i durabilitat.