Полиуретан что это за материал для обуви

Полиуретан (англ. polyurethane, polyuretan) — полимерное искусственно синтезированное вещество, имеющее особые свойства, позволяющие материалу широко использоваться. Имеет несколько подвидов.

Самый распространенный из всех видов полиуретана — вспененный, который очень востребован в строительной промышленности. Этот материал очень легкий, водостойкий, его просто применять. Сейчас особенно востребован вспененный полиуретан, о чем говорит рост его производства с каждым днем. Он входит в состав теплоизоляционных материалов, из него делают декоративные элементы мебели и интерьера и т. д.

Второй по популярности вид — жидкий полиуретан, из которого делают полиуретановую кровлю. Собственно, в строительстве это вещество в любых его формах применяется чаще всего, что обусловлено его свойствами. Следует отметить, что для скрепления полиуретановых изделий универсальный клей не подойдет, а для каждого состава подбирают свой уникальный вариант.

Существует также листовой и литьевой полиуретан. Первый применяется в автомобилестроительной промышленности, а второй — в медицине. Из него также делают уплотнительные кольца, сайлент-блоки и другие элементы для автомобиля.

Полиуретан (ПУ), пенополиуретан (или ППУ)

1. Полиуретан: история, классификация, особенности материала

На сегодняшний день существует очень много видов полиуретановых полимерных соединений. Они сделаны из разных веществ, содержат разнообразные функциональные группы, в корне отличаются по своим физико-химическим свойствам. Общее у них только одно — наличие уретановой группы -NHCOO- в постоянно повторяющихся звеньях полимерной цепи.

Полиуретан имеет давнюю историю. В 30-е годы ХХ столетия ученый Карозерс из США занимается синтезом полиамидов. Узнав об этих исследованиях, немецкая компания «Farbenindustrie» начинает синтезировать полимерные вещества из полиамидов. В 1937 году Байер, немецкий ученый, открывает полиуретановые эластомеры, синтезируя их из диизоцианатов и всевозможных гидроксилов. Преобразовав их, он вывел пенополиуретан.

После этого открытия начались разработки по внедрению данного материала в производство и замене менее выгодных продуктов (каучук, пробка, сталь) на него. С тех пор полиуретановая химия активно развивается. В частности, в СССР работы по разработке новых материалов на его основе активно велись с 60-х годов во многих научно-исследовательских институтах.

С помощью этих подходов можно получить наполненные, вспененные, ламинированные, армированные листовые изделия. А это всевозможные волокна, панели, пленки, профили, блоки и многое другое. Полиуретан может служить основой как для окрашенных изделий, так и для прозрачных.

2. Свойства полиуретанов

Полиуретановые полимеры отличаются от других материалов особенной прочностью и устойчивостью к износу и раздиранию. Кроме того, данные вещества неплохо переносят нахождение в органических растворителях и маслах, выдерживают атаку озона, не разлагаются под воздействием радиации. Это все в совокупности говорит о том, что полиуретан является одним из лучших материалов по всем эксплуатационным характеристикам.

Полиуретан отличается высокой прочностью, которая порой лучше, чем у каучука, резины и даже металла. И если применять это вещество в промышленности, можно получить очень прочный материал (если его нужно использовать в местах с постоянным металлическим напряжением), износостойкий. Так, у литьевых полиуретанов абразивная стойкость в несколько раз выше, чем у пластика, резины, металла.

Более того, литьевой полиуретан отлично себя проявляет при нагреве. Так, он не теряет основных своих характеристик, таких как эластичность, деформация при разрыве и прочие свойства, обретая только новые качества. Даже имея высокую твердость, полиуретан остается эластичным — его предел деформации разрыва превышает 350%, что обеспечивает прочность даже при 50 МПа.

Полиуретан способен при постоянном динамическом напряжении выдерживать эксплуатацию при температуре в 120 градусов. А использование при пониженных температурах еще более реально. Эластомеры этого материала не теряют своих свойств даже при -70 С.

У всех полиуретанов сильно проявляются диэлектрические свойства. Они не растворимы в растворителях и маслах, не набухают в них, не подвержены разрушению под воздействием озона, устойчивы к воздействию плесени и бактерий.

За счет возможности использования литьевого типа изготовления полиуретановых изделий можно получить предметы любых форм и типов, что нельзя сказать даже о резиновых деталях. Кроме того, полиуретановая технология производства значительно дешевле, чем резиновая, а это значит, что изделия из него также будут доступнее, чем из резины и каучука.

Из минусов материала наиболее существенный — проблемы с переработкой полиуретановых отходов.

3. Использование полиуретанов

Что же касается термоустойчивых эластопластов, то они используются в производстве автомобилей. Так, эти материалы применяются в подшипниках скольжения механизма руля, в подвеске автомобиля, вкладышах рулевых тяг, топливных клапанах, различных уплотнениях. Из ПУ производят детали, которые должны стойко переносить постоянное воздействие масла.

Полиуретан применяется и в обувной промышленности, где его используют в производстве прочной подошвы. Также из этого материала часто делаю искусственную кожу, так как он надежный и прочный.

Полиуретан применяют и при производстве древесностружечных плит, пенопластов, полимербетонов, различных покрытий, клеевых составов, изделий медицинского назначения и прочих продуктов и инструментов. За счет своих преимуществ перед резиной и другими подобными материалами полиуретан широко применяется во всевозможных производствах, так как это выгодно. Но наиболее выгодным типом ПУ является пенополиуретан, который в денежном выражении приносит свыше 90% дохода от общих поступлений за производство всех полиуретанов.

4. Пенополиуретан

ППУ — это один из видов газонаполненных пластмасс (в народе — пенопластов), широко применяемых в утеплении помещений. Все утеплители очень легкие, но габаритные. Связано это с их составом, так как в них до 90% объема занимает воздух. Чтобы не перевозить воздух с места на место, наилучшее решение — изготовить утеплитель прямо на месте. Именно это позволяет сделать пенополиуретан.

Утеплитель получается путем соединения двух веществ прямо на месте строительства. Это очень выгодно и удобно, так как технология очень простая. Итак, смешивают полиол с полиизоционатом до образования микрокапсюль с воздухом. Материал выходит очень экономичный. Так, тонна исходных продуктов позволит получить 20 кубических метров утеплителя плотностью 50 кг/м3. Таким образом, из 4-х 200-литровых бочек сырья можно получить невероятное количество утеплителя по простой технологии. Это выгодно с экономической точки и удобно в применении.

Пенополиуретан — нетоксичный материал. В любой стране он без проблем проходит проверку на безопасность. Даже в России, где требования ко всему серьезнее, нежели в развитых европейских странах, санитарная служба делает заключение о безопасности данного теплоизоляционного материала.

Если одним из исходных компонентов для получения пенополиуретана был антипирен, продукт обладает неплохой огнеустойчивостью. Так, он будет гореть только при поддержании огня снаружи, а как только факел или спичку уберут — угаснет, даже не дымясь и не тлея. Выбирая тип пенополиуретана, учитывают, где материал будет использоваться. Так, для тепловой изоляции труб, проходящих внутри земли, огнеупорные материалы не нужны. А вот если ППУ хотят закачать в прослойку между стен в жилом доме, лучше подыскать огнеупорный его тип. Не стоит беспокоиться, что пенополиуретан может сам загореться. Это возможно только при очень высоких температурах. Как правило, если стены дома достигают этих пороговых значений по температуре, гореть кроме ППУ уже нечему.

При смешении полиола и изоционата с воздухом получается смесь мелкой степени дисперсности, называемая аэрозолем. Ее наносят на поверхность — данный тип обработки именуют «напыление пенополиуретана»).

При смешении компонентов без участия воздуха получают идеально ровную и плотную монолитную струю, которую можно залить в ограниченное пространство. Данная технология называется заливкой пенополиуретаном и активно применяется в различных областях производства. Так, пенополиуретаниспользуют при производстве автомобилей, самолетов, мебели, в пищевой индустрии, в производстве упаковок, при изготовлении трубопроводных коммуникаций. Не менее важен он и в легкой промышленности — производстве спортивного инвентаря и обуви. Применяют пенополиуретан и в других более узких и специфических производствах.

Метод напыления пенополиуретана — один из лучших подходов для теплоизоляции помещения. Пенополиуретан хорошо заполняет различные пространства, надежно впитывается, поэтому архитекторы и строители могут активно использовать этот материал для воплощения в реальность проектов по утеплению зданий с различной сложной геометрической внешностью, например, с арками, колоннами, выступами и прочими элементами.

С помощью пенополиуретана можно быстро отремонтировать старую крышу, требующую реконструкции. При этом не важно, под каким углом постелена кровля. Так, если применить пенополиуретановоенапыление вместо классических методов ремонта и утепления, можно сэкономить до 80% времени и 50% средств.

Технология утепления и ремонта крыши следующая: кровлю сначала покрывают 4-5 сантиметровым слоем данного утеплителя (рекомендуемая его плотность составляет 60-80 кг/м3), после чего наносят защитный и гидроизоляционный пенополиуретан повышенной плотности толщиной 0,3-1 см (плотность материла при этом составляет 120-600 кг/м3).

С помощью пенополиуретана можно качественно произвести изоляцию труб для сохранения тепла внутри теплотрасс. Используя этот материал, можно получить монолитное покрытие, которое будет не только теплоизолирующим, но избавит и от просачивания воды и пара. Покрыв трубу пенополиуретаном, ее нужно только покрасить — на этом изоляция тепловых магистралей заканчивается.

Свойства ППУ позволяют использовать его для утепления чердака, крыши изнутри, потолка, стен, фасадов, других строительных элементов и конструкций. А за счет того, что на пенополиуретан влага не действует разрушающим образом, его можно выбирать для утепления пола, фундамент, погреба, подвальных конструкций.

Пенополиуретан — довольно долговечный материал, срок эксплуатации которого может превышать 30 лет. К примеру, во многих городах Европы при демонтаже старых крыш и стен, построенных в 70-х годах, обнаруживают пенополиуретан, который ничуть не изменился за это время. И причин для подобного изменения действительно нет. По сути, данный полимер — это замкнутые пластиковые капсюли, внутри которых находится воздух или углекислый газ. Этому веществу не с чем взаимодействовать, что обеспечивает такую долговечность.

Пенополиуретан — лучший из всех материалов по теплопроводности. Так, материал, произведенный на отечественных заводах, имеет коэффициент теплопроводности менее 0,028 Вт/м*град, и эта цифра постепенно снижается. К примеру, похожими свойствами обладает экструдированный пенополистирол, коэффициент у которого составляет 0,03 Вт/м*град, но снижаться больше не будет, так как достиг своего минимального предела.

Еще одна причина, почему пенополиуретан является королем по теплопроводности среди утеплителей — отсутствие у него зависимости этих свойств от влажности среды. А это значит, что даже постоянное нахождение под дождем и снегом не испортит материал и не сделает его менее способным сохранять тепло.

Как же высчитать, насколько выгоднее использовать пенополиуретан в сравнении с другими утеплителями? Для этого делят теплозащитную эффективность одного материала на такую же — для другого. К примеру, получив соотношение между пенополистиролом и пенополиуретаном(0,04/0,028=1,43), можно утверждать, что вместо 10-сантиметрового слоя пенополиуретана придется использовать 14,3 см пенополистирола, чтобы добиться такого же энергосбережения.

Итак, пенополиуретан — дешевый, качественный материал с исключительными характеристиками, который используется для утепления помещений и прочих целей.

В России пенополиуретан становится все более востребованным, поэтому разные его виды все в большем количестве производятся. Несмотря на это материал не столь популярен, как в Европе и США. Там он является привычным средством, применяемым более 50 лет.

Схожим по свойствам материалом с пенополиуретаном является полиурия (или полимочевина). Но есть отличия. Ее нельзя получить при низком давлении. Связано это с высокой вязкостью и плотностью материала, запросам к температуре синтеза. Поэтому полимочевину можно получить только при использовании высокого давления. Наличие подобных элементов весьма проблематично. Такие установки используются только для узких задач. Поэтому полиурия не так распространена и востребована, как полиуретан.

В нашей стране достаточно много компаний, занимающихся поставкой сырья для производства пенополиуретана. Так, изготовлением жидких составляющих для синтеза этого вещества занимаются крупные международные игроки (Shell, Basf), а также более мелкие российские компании. Большинство из них находится в г. Владимир, где некогда был НПО «Полимерсинтез».

Детали подвески из полиуретана

Ниже подробное в 8 предложениях пособие о том, что простому человеку надо знать о полиуретановых деталях подвески автомобиля.

2 месяца назад поставил полиуретановый сайлентблок на рычаг своего автомобиля (другого в наличии не было в городе). Проездил менее 10 тысяч километров, машину начало сильно тянуть в сторону, стало жрать покрышку на этой стороне.

Ниже на фото и видео сайлентблок.

Производитель – Полиуретан.ру

Причина в том, что полиуретановые детали не растягиваются. При ударных нагрузках они справляются лучше, чем резина, но при провороте или вытягивании полиуретан просто рвется.

В моем случае сайлентблок оторвался от металлической оправки, провернулся, нажрался песка и просто стерся на полсантиметра в диаметре. И всё это менее, чем за 10 тысяч километров пробега.

Пост мой. Машина моя. Печальный опыт тоже мой.

Минус покрышка 235/70R16 и новый рычаг в сборе, т.к. повторно ставить это гавно я не буду, а ждать неделю – дороже.

На сегодняшний день полиуретан является одним из самых востребованных полимеров в крупнейших сегментах промышленности. Где можно заказать полиуретан? Особенность полиуретанов — исключительно высокие физико-механические свойства, по некоторым параметрам превосходящие не только все типы резин, каучуков, но и металлы. Посмотреть все преимущества… Пластины и стержни из полиуретана можно приобрести оптом или в розницу. Где можно заказать оптом или в розницу? Современное оборудование позволяет изготавливать разнообразные изделия из полиуретана по чертежам заказчика с точным соблюдением всех размеров. Узнать больше… Удобные сервисы транспортировки позволят организовать быструю доставку полиуретана. Подробнее…

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.

Справка Эластомеры — это упругие материалы, которые могут существенно растягиваться подобно резине и возвращаться в исходное положение.

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).

Это интересно Впервые полиуретан были синтезирован в 1930-е годах в Германии известным ученым Отто Байэром. Полученный материал превосходил по своим характеристикам все известные до этого пластмассы. Массовое производство полиуретанов началось в 60-е годы благодаря американским компаниям Union Carbide и Mobay Chemical Corporation.

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%).

Лидеры рынка Крупнейшими мировыми производителями полиуретана являются: Covestro, Bayer, BASF, Yantai Wanhua Polyurethanes, Huntsman, DOW, NPU, MITSUI, Hebei Cangzhou Dahua, Perstorp. Среди российских компаний можно выделить: «Европласт», «Уретан Тех», «СОМЭКС».

Применение материала и изделий из него

Сферы применения полиуретана разных форм:

1. Жидкий и в виде спрея:
2. покрытие поверхностей бетона, кузовов, люков, резервуаров, тоннелей;
3. гидроизоляция крыш, изготовление лакокрасочных изделий, клеев, герметиков;
4. изготовление форм для литья из бетона, гипса, воска, в том числе для производства небольших скульптур, декора и архитектурных элементов.
5. Пенополиуретаны — изготовление пористых утеплителей, наполнителей.
6. 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».

P.S. Компания «МетПромСтар» — крупный поставщик технических пластиков, в том числе листового полиуретана и стержней из этого полимера, а также нержавеющей стали и цветного проката от ведущих производителей России и зарубежья. Прямое сотрудничество с известными производителями и тщательный контроль поставок обеспечивают высокое качество предлагаемых изделий и конкурентные цены.

В последнее время мы все чаще сталкиваемся с изделиями из полиуретана, с применением полиуретана в строительстве или производстве.  Сегодня  полиуретан является самым распространенным материалом.

Что такое полиуретан, и какова сфера применения полиуретана?

Полиуретан – это очень эластичный полимер, широко применяющийся в различных сферах нашей жизни, будь то  строительство или медицина, тяжелая и ли легкая промышленность, производство обуви или одежды.

Естественно, данное вещество является синтетическим. Оно имеет массу преимуществ, о которых вы сейчас узнаете.

Достоинства полиуретана 

• Высокая износостойкость, устойчивость к старению и внешним влияниям.
• Высокая прочность.
• Широкий диапазон температур использования изделий из полиуретана.
• Существует возможность изменения твердости и эластичности материала в зависимости от потребности заказчика.
• Возможность использования вещества при высокой нагрузке.
• Широкий диапазон применения полиуретана. Полиуретан используется практически во всех сферах жизни человека. Из него производятся герметики, одежда, утеплители, обувь, трубы и другие изделия, которые эксплуатируются в повседневной жизни.
• Долговечность.
• Доступная стоимость.
• Практичность и многофункциональность.
• Отсутствие деформации.
• Не оставляет следов на той поверхности, с которой взаимодействует, т.е на пачкает поверхность, в отличие от резины, металла и др. материалов

Свойства и технические характеристики полиуретана

Изделия из полиуретана можно использовать в агрессивной среде, при этом его качественные свойства практически не меняются. Кроме этого, вещество отлично эксплуатируется в достаточно широком диапазоне температур: от -60 до +80 градусов. Иногда его можно нагревать до 120о, но ненадолго.

Полимер способен выдерживать большие нагрузки, меньше подвергается старению, чем другие вещества. Он является устойчивым к износу, влаге, температурным перепадам, солнечным лучам, соли, растворителям на органической основе. Полиуретан  — очень прочный материалом. При этом его эластичность можно задавать в процессе производства.

Полиуретан может обладать разными характеристиками (твердость, эластичность), от которых зависит сфера его применения.

Полиуретан может состоять из одного или нескольких компонентов.

Особенности изготовления полиуретана

Производство полиуретана происходит путем смешивания и термической обработки нескольких элементов: полиола и изоцианта и полиэфираминов.

Исходное сырье для производства полиуретана изготавливают лишь в нескольких странах: России, Германии, США и Италии. Полиуретан изготавливается и обрабатывается несколькими способами: литьем, прессованием, экструзией.

Какие изделия производятся из полиуретана?

Полиуретановые шины для автомобильных колес не только служат намного дольше резиновых, но и не оставляют следов. В медицине полиуретан применяют для производства презервативов, отличающихся прочностью, гладкостью, небольшой стоимостью и экологической безопасностью.

Полиуретан давно зарекомендовал себя как прекрасный материал для изготовления уплотнительных колец, втулок, манжет. Пенополиуретан  применяют  применяется в качестве утеплителя, а  в мебельной промышленности —  для изготовления матрасов.

Полиуретановые ролики служат значительно дольше резиновых.

Из полиуретана производят присоски, направляющие элементы, бандажи, накладки, шкивы, рейки, трубы и другие изделия.

Полиуретан может применяться в разном виде: жидком, вспененном и твердом.

Где применяется полиуретан в жидком виде?  Чаще всего —  для гидроизоляции плоских крыш. Преимуществом полиуретана является устойчивость к износу, влаге и другим внешним влияниям. Жидкий полиуретан также применяют на сложных участках кровли, где другой изолятор трудно использовать. Жидким полиуретаном заделывают дыры и щели в старой крыше.

Достоинства гидроизоляции полиуретаном:

• хорошая адгезия;
• быстрое высыхание;
•  прочность;
• доступность;
• простота использования;
• устойчивость к негативному влиянию внешней среды;
• экологическая чистота.

Декоративные изделия из представленного материала: достоинства и особенности использования. Полиуретан широко используют для производства элементов декора. Например, изготовления карнизов, потолочных плинтусов,  колонн, пилястр, балок для лестниц или других изделий. Весьма популярна лепнина из полиуретан, т.к. она отличается прочностью, устойчивостью к механическим нагрузкам, возможностью создания нестандартных форм.

Достоинствами таких изделий является:

• декоративная привлекательность;
• простота монтажа;
• прочность;
• легкость в уходе и эксплуатации;
• невысокая стоимость;
• возможность окрашивания в разные цвета;
• постоянство цвета. В отличие от гипсовых декоративных элементов, полиуретановые изделия со временем не желтеют.

Особенности и использование вспененного полиуретана.

Пенополиуретан -самый популярным материал в строительстве и ремонте.

К его  преимуществам относятся

• небольшой вес,
• хорошие тепло- и звукоизоляционные качества,
• невысая стоимость,
• устойчивость к воздействию пара, влаги, солнечных лучей и перепаду температур.
• простота использования,
• хорошая адгезия,
• возможность окрашивания.

Полиуретаны – сложные полимеры, в состав макромолекул которых входят алкиды, акрил или ацил. В своем большинстве по внешним параметрам похожи на резину, но отличаются более высокой стойкостью к агрессивной среде, также могут представлять собой жесткий пластик.

Свойства и параметры

В состав полиуретанов входят полиол и изоцианат. Это синтетический материал, имеющий сложную структуру. Для его получения применяется сложная химическая реакция, где помимо основных реагентов полиола и изоцианата могут входить различные добавки. За счет этого получаемые полиуретаны могут существенно отличаться между собой по физическим качествам.

Полиуретан является эластомером. То есть это материал, который после растяжения возвращается в свое изначальное состояние. Используемые при формировании его макромолекул компоненты могут усиливать те или иные качества. В результате полиуретан может приобретать жесткость, температурную стойкость или растягиваться как резина.

Таким образом, материал в зависимости от состава имеет различное агрегатное состояние:

• Мягкая резина.
• Вязкая жидкость.
• Жесткий пластик.
• Застывшая пена.

Важное свойство полиуретана заключается в том, что он не меняет свое физическое состояние в зависимости от температуры или механических нагрузок. То есть, при охлаждении вязкая жидкость не затвердеет, а твердый пластик не начнет расплываться.

Также одним из главных достоинств материала выступает его стойкость к химическому воздействию. Благодаря этому полиуретаны используют для производства уплотнителей, эксплуатируемых в тяжелой агрессивной среде. Он также стоек к ультрафиолетовому воздействию. Отдельного внимания заслуживает его устойчивость к грибкам, бактериям. На нем не размножится плесень и прочие микроорганизмы.

Во вспененном виде материал может использоваться в качестве теплоизолятора. Это так называемый напыляемый утеплитель. Он при попадании в атмосферные условия напитывает воду, за счет чего раздувается. Наличие множества пустых пор делают застывшую пену отличной теплоизоляцией.

Технические параметры

Полиуретан – это в первую очередь первоклассный конструкционный материал. Этому способствуют его технические параметры:

• Плотность 30-300 кг/м³.
• Твердость по шкале Шору 50-98 единиц.
• Температурный диапазон использования от -60 до +80°C.
• Уровень растяжения до 650%.
• Не является проводником электрического тока.

При производстве полиуретана можно заранее задать его соответствие конкретным техническим параметрам, и получить в результате материал, отвечающий всем требованиям. К примеру, возможно сделать его коэффициент трения как совсем низким, так и высоким. То же самое касается массы, степени растяжения, твердости.

По сути, полиуретаны можно использовать в зависимости от их качества вместо резины, пластика или металла. Существуют условия, где традиционные материалы уступают данному полимеру по стойкости к агрессивной среде, массе, коэффициенту растяжения или прочим параметрам.

При его сравнении с резиной нужно отметить превосходство полиуретана по ряду важных качеств. В первую очередь он сильнее растягивается и быстрее принимает исходное положение. Также он не разрушается в агрессивной среде, более износоустойчив и не имеет столь выраженного эффекта старения. То есть, даже старое, но не изношенное изделие из полиуретана будет иметь такие же качества, как и новое. Материал также меньше пачкается, чем резина.

Твердый полиуретан может использоваться как заменитель метала. Его преимущества при сравнении очевидны. В первую очередь это небольшая масса и дешевизна. Материал более стойкий к абразивному воздействию. За счет этого механизмы, созданные на основе полиуретана, меньше шумят, чем аналоги из металла.

Также он превосходит многие виды пластмасс. Он более стойкий к высоким температурам. За счет твердости меньше изнашивается. Его можно использовать для изготовления прочных корпусов и любых прочих деталей, на которые может оказываться ударная нагрузка. Нужно отметить, что полиуретан менее склонен к растрескиванию при ударе, чем почти любая обычная пластмасса.

Какие недостатки имеют полиуретаны

Материал практически не имеет недостатков. Однако есть некоторые ограничения на его использование. К ним можно отнести:

• Воздухонепроницаемость.
• Высокую усадку при производстве.
• Появление хрупкости при длительном хранении при низких температурах.
• Склонность к скручиванию.

Вспененный полиуретан обладает всеми качествами, чтобы его можно было использовать для производства обуви. Однако материал не пропускает воздух. В связи с этим в обувном направлении его используют только для изготовления подошв. Воздухонепроницаемость, также создает ограничения для применения полиуретана в других сферах.

Полиуретановые изделия на морозе могут становиться излишне твердыми, а также хрупкими. В связи с этим при выборе типа полиуретана для применения в том или ином направлении важно отталкиваться от его технических характеристик. Явным недостатком материала является только сложность его вторичной переработки.

Технология производства изделий из полиуретана

Для производства полиуретана используются полиол и изоцианат. Те в свою очередь получаются в результате переработки нефти. Заготовленное из него сырье перерабатывается в готовые изделия.

Для этого применяются следующие технологии:

• Литье.
• Экструзия.
• Прессование.

Производство методом литья является самым распространенным. Этим способом изготавливаются сложные элементы. Примером выступают втулки, подшипники, манжеты. Популярность метода заключается в дешевизне форм. Жидкое сырье разливается и после застывания приобретает нужную форму.

В силу высокой вязкости обычное литье полиуретана сопровождается низким качеством изделий. На нем могут оставаться крупные пустоты, так как материал не затекает в мелкие полости формы. В связи с этим часто используется технология литья под давлением или ротационная, когда материал затекает в полости за счет инерции.

Методом экструзии производятся трубки, фасонные детали. Для этого нужно использовать дорогостоящее специализированное оборудование. Метод экструзии выгодно отличается высокой скоростью формирования изделий.

Изделия из полиуретана

Так как полиуретаны могут иметь различные качества, то их используют для производства разнообразных изделий. Помимо деталей механизмов, это:

• Декоры.
• Монтажная пена и клей-пена.
• Лаки и краски.
• Клей.

Декоры из полиуретана при большом объеме отличаются малым весом, при этом обладают высокой твердостью. За счет этого их используют при декорировании интерьеров вместо цементных растворов. Готовые полиуретановые декоры могут имитировать лепнину, багеты, розетки и прочие украшения. Это готовые изделия, которые нужно только приклеить по месту монтажа и покрыть краской. Высокая стойкость материала к ультрафиолету, также позволяет использовать подобные декоры для отделки фасадов. Изделия более высокой ценовой группы продаются уже окрашенными. Они могут имитировать натуральный ценный камень, дерево и прочие отделочные материалы. Твердые полиуретаны также используют для производства садовых фигур.

Отдельного внимания заслуживает пенополиуретан. Это вязкая разновидность полиуретана, который при попадании в атмосферные условия сильно увеличивает объем за счет образования внутри множества пузырьков воздуха. Такая пена используется в качестве заполнителя при монтаже окон, дверей и т.д. Она сильно увеличивается в объеме, а после застывания становится твердой. Материал пользуется большим спросом. Единственным его существенным недостатком является низкая стойкость к ультрафиолету. Он разрушает монтажную пену. От него она становится желтой и постепенно превращается в труху.

Получившая в последние годы высокую популярность клей-пена также содержит полиуретан. Она обладает высокой скрепляющей способностью, но в отличие от монтажной пены имеет меньший коэффициент расширения. Клей-пена может использоваться вместо кладочного раствора при роботе с газоблоком, пеноблоком.

Вязкие формы полиуретана могут применяться в качестве основы для производства красок и лаков. Это продукция среднего ценового сегмента. В отличие от аналогов она имеет умеренный запах. ЛКМ на полиуретане могут использоваться как для внутренних, так и наружных работ. Такие краски и лаки отличаются высокой стойкостью, что создает определенные требования к технике безопасности при их нанесении. ЛКМ на полиуретане — это горючие материалы.

Также положительными качествами отличаются клея на основе этого материала. Они могут использоваться для склеивания стекла, любых строительных материалов, кожи. Клей из полиуретана — это раствор в органическом растворителе. Хотя он обладает склеивающими качествами позволяющими соединить практически все, но область использования такого клея ограничена. Нужно учитывать температурный диапазон его применения, так как при нагреве он может ослабить свои свойства.

Так как полиуретаны отличаются диэлектрическими качествами, они могут использоваться для производства изоляции. Очень часто материал одновременно выполняет 2 функции. Он работает как изолятор для передачи электрического тока, а также теплоизолятор. Примером является вспененный полиуретан в корпусах холодильников и морозильных камерах.

Похожие темы:

РубрикаМАТЕРИАЛЫ