Poliuretany

Czym jest poliuretan? Parametry, właściwości i możliwości.

Poliuretany opisywane skrótem PUR lub PU, to polimery. Mają praktycznie nieograniczony wachlarz zastosowań, za sprawą którego stanowią nieodłączną część współczesnego życia. Służą zarówno do wytwarzania dóbr konsumpcyjnych, jak i przemysłowych.

Występują głównie w postaci pianek poliuretanowych, otrzymywanych w wyniku reakcji wielofunkcyjnych izocyjanianów z poliolami (m.in. poliolami polieterowymi) oraz z wieloma substancjami pomocniczymi. Dzięki tej różnorodności, możliwości ich syntezy są ograniczone tylko wyobraźnią.

W porównaniu do poliamidów są one bardziej topliwe, co ma wpływ na prostszy proces przetwarzania. Jednakże cechuje je również mniejsza odporność mechaniczna. Wymienione właściwości sprawiają, że jest on często wykorzystywany do produkcji włókien spandeksowych (np. lycry, elastan).

Jak powstają? Historia i współczesna produkcja.

Są wynikiem reakcji addycyjnej polimeryzacji polioli z wielofunkcyjnymi izocyjanianami. Procesowi temu towarzyszą także związki – katalizatory reakcji (np. w postaci soli żelaza, cynku czy bizmutu), ale również dodatki w formie stabilizatorów bądź środków spulchniających. Ich budowę wyróżnia występowanie ugrupowania uretanowego [-O-CO-NH-] w łańcuchu głównym.

Po raz pierwszy związki te otrzymano w 1937 roku w wyniku pracy naukowej Bayera – niemieckiego chemika oraz jego zespołu badawczego. Już wtedy zyskały ogromną popularność w przemyśle. Jednak szczególnie było to widoczne w przeciągu ostatnich dwudziestu lat.

Proces wytwarzania poliuretanu pozwala na uzyskanie materiału o dość małym ciężarze, dzięki czemu łatwiej poddaje się obróbce i późniejszy proces przetworzenia oraz dostosowania do końcowego zastosowania nie wymaga dużych nakładów finansowych. Właściwe dodatki powodują, że poliuretan może wyróżniać się także wysokim poziomem twardości i odporności na uszkodzenia

W zależności od doboru podstawowych surowców i dodatków przy wytwarzaniu poliuretanu przybiera on postać pianki w różnych stanach skupienia lub też postać stałą. Wpływa to także na ostateczną formę produktów, w której możemy spotkać poliuretany, jako pianki poliuretanowe, żywice, włókna, kleje, różnego rodzaju powłoki czy też elastomery uretanowe.

Zastosowanie poliuretanów w praktyce. Co czego są wykorzystywane?

Ze względu na swoje różnorodne właściwości – poliuretany zyskały miano wyjątkowej grupy polimerów, która ma zastosowanie w takich dziedzinach życia i gospodarki, jak: transport, budownictwo, przemysł meblarski czy górnictwo.

Są również wykorzystywane na szeroką skalę w życiu codziennym – m.in. w domu, w samochodzie, w sprzęcie sportowym, a nawet w odzieży. W przemyśle samochodowym, poza powłokami poliuretanowymi, wykorzystuje się formowane kształtki tapicerskie, sztywne pianki do zderzaków oraz do elementów wystroju wnętrza (np. desek rozdzielczych czy podsufitek).

Poliuretany są obecne w siedziskach znajdujących się na lotniskach, w samolotach, w pociągach, autobusach czy rowerach. Dodatkowo takie produkty jak różnokolorowe gąbki do kąpieli czy mycia naczyń, pianki uszczelniające okna i drzwi, są również wykonane z poliuretanów.

W budownictwie natomiast rozpowszechnione są bloki poliuretanowe, płyty warstwowe, pianki montażowe (OCF) czy izolacje natryskowe. Coraz szerzej wykorzystuje się również spoiwa poliuretanowe znajdujące zastosowanie w górnictwie, w przemyśle wydobywczym oraz przy budowie tuneli. Podczas gdy elastyczną pianę PUR stosuje się w przemyśle meblarskim m.in. jako pianki tapicerskie oraz w produkcji materacy, poduszek lepkosprężystych (ang. viscoelastic foam, memory foam) oraz w przemyśle obuwniczym i tekstylnym. Również medycyna korzysta z rozwiązań na bazie poliuretanu (np. sztuczne organy). Elementy stołów operacyjnych oraz wózków inwalidzkich są wykonane z antystatycznych, poliuretanowych pian integralnych.

Substancje PUR jako środki termoizolacyjne

Spośród wymienionych zastosowań na szczególną uwagę zasługują popularne pianki PUR. Są one znane szczególnie jako uniwersalne materiały termoizolacyjne, którymi możemy docieplić różnego rodzaju powierzchnie. Wśród dostępnej na rynku szerokiej gamy produktów – wyróżniamy otwartokomórkowe i zamkniętokomórkowe piany poliuretanowe.

Podział ten wynika z różnic we właściwościach, które wpływają na późniejsze zastosowanie tych materiałów. Decydując się na wybór tej właściwej powinniśmy uwzględnić powierzchnię, którą docieplamy, jej stan, możliwość występowania zawilgoceń. Kierować możemy się także parametrami dotyczącymi przyczepności, szybkości aplikacji i oszczędnością miejsca w porównaniu do zastosowania innych materiałów.

Pamiętajmy również o doborze właściwej technologii wykonania docieplenia. Jednym z systemów, które w ostatnich latach zyskały na popularności są między innymi izolacje natryskowe. Warto postawić na pianki poliuretanowe, ponieważ są najskuteczniejszym izolatorem ciepła spośród innych systemów dostępnych na rynku.

Zastosowanie poliuretanu w przemyśle

Coraz częściej zaczyna się mówić o tym, że przez wzgląd na wyjątkowe właściwości i coraz szersze zastosowanie poliuretany mogą stać się głównym surowcem dla wielu gałęzi przemysłu. Już teraz stanowią one często dobrą alternatywę dla metali, gumy, ceramiki, drewna czy też betonu. Nie należy również zapominać o jej unikalnych formach takich jak popularnie stosowana pianka.

Dlaczego warto? Zalety substancji na bazie poliuretanów.

Produkty poliuretanowe wyróżniają się m.in. dobrą elastycznością (nawet przy dużej twardości), niepowtarzalną odpornością na ścieranie i rozdzieranie oraz wytrzymałością na smary, oleje czy promieniowanie ultrafioletowe (UV). Ponadto, są stosunkowo łatwe (oczywiście – przy zachowaniu wysokiej wydajności) w przetwórstwie przemysłowym.

Jednocześnie gotowe produkty PUR nie ulegają zniszczeniu podczas intensywnej eksploatacji. Stąd coraz częściej stosowane są jako substytuty wyrobów z gumy, drewna, metalu czy ceramiki. Wpływa to korzystnie na znaczną redukcję masy całkowitej wyrobów gotowych.

Surowce chemiczne produkowane z poliuretanów. Co znajdziesz w ofercie PCC?

Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom klientów, Grupa PCC oferuje szereg specjalistycznych produktów przeznaczonych do produkcji systemów poliuretanowych.

W naszym bogatym i ciągle powiększającym się portfolio surowców chemicznych znajdują się m.in. poliole polieterowe (diole, triole), poliole cukrowe, poliole mannicha, poliole sorbitolowe, poliole polimerowe. Dodatkowo, nie brakuje tam również licznych dodatków, w tym: sieciujące, emulsyfikatory oraz uniepalniacze. Te ostatnie są szczególnie ważne – z uwagi na fakt, że skutecznie obniżają palność pianek poliuretanowych oraz pozwalają uzyskać optymalny balans pomiędzy obniżeniem palności a właściwościami mechanicznymi.

Istotnym elementem oferty produktowej Grupy PCC (czyli producenta poliuretanów) są gotowe jedno- i dwukomponentowe systemy poliuretanowe służące do produkcji wcześniej wspomnianych rodzajów pianek, klejów czy uszczelniaczy.

Ważną pozycję zajmują również systemy do produkcji półsztywnych i sztywnych pianek poliuretanowych. Są powszechnie stosowane, chociażby jako izolacje termiczne, izolacje akustyczne (izolacje PUR, PIR), systemy wykorzystywane w obszarach związanych z aplikacją CASE (powłoki, kleje, uszczelniacze i elastomery), a nawet do produkcji formowanych elastycznych i integralnych kształtek poliuretanowych.

Szukasz poliuretanów (PUR) do zastosowań przemysłowych?

Grupa PCC dostarcza wysokiej jakości substancje chemiczne dla wielu branż. Od produkcji klejów i uszczelniaczy, przez izolacje budowlane, aż po rozwiązania dla motoryzacji i meblarstwa. Nasze produkty spełniają restrykcyjne normy jakościowe. Skontaktuj się z naszym zespołem ekspertów, aby dobrać optymalne rozwiązanie.