Вспененный полиуретан и сферы его использования rayvshalashe.ru

Вспененный полиуретан и сферы его использования

Вспененный полиуретан и сферы его использования

22 января, 2018 395 Просмотров

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:

Вспененный полиуретан и сферы его использования

Сегодня пенополиуретан широко известен не только специалистам строительной сферы, но и широкому кругу потребителей. Многим из нас этот материал наверняка знаком. Любой владелец дома кто хотя бы однажды рассматривал вопрос утепления — гарантированно слышал о пенополиуретане и рассматривал его в качестве одного из вариантов теплоизоляции. Напыление вспененного полиуретана получило весьма широкое распространение и применяется практически повсеместно – являясь своеобразным стандартом качества и долговечности. Итак, что же такое Пенополиуретан или как его еще сокращенно называют ППУ – по своей структуре это пористый мелкоячеистый материал, относящийся к группе пластмасс который по своей структуре на 85-90 процентов состоит из газовой сферы. Впервые он бы разработан в лаборатории компании IG Farben (в Леверкузене) группой ученых под руководством тогда еще мало известного Отто Байера. Синтезированный материал обладал набором уникальных весьма интересных физико-технических свойств, которые пророчили ему грандиозное будущее.

Распространение полиуретанов в различных областях

И действительно соединения основанные на полиуретане применяются в современном мире весьма широко: производство мебели, формовка авто кресел, производство лепнины, наполнение мягких детских игрушек, хладоизоляторы в промышленных холодильниках, наполнители для подушек и иных сферах. Полиуретан и его разновидность пенополиуретан – обладали целым рядом интереснейших потребительских свойств, которые находили свое применение в различных областях человеческой деятельности…
Внимание же строительной отрасли ППУ сразу привлек благодаря своим выдающимся теплоизоляционным характеристикам (0,019 — 0,03 Вт/(м·K)) которые наряду с уникальными свойствами адгезии практически к любым поверхностям включая: кирпич, древесину, бетон, стекло, металл, бумагу, различные лакированные покрытия — делают данный утеплитель одним из самых популярных и востребованных как строительными компаниями, так и рядовыми потребителями.

Характеристики и свойства вспененного полиуретана

Рассматривать характеристики пенополиуретана в отрыве от его строения было бы не совсем корректно – в связи с этим целесообразно начинать рассмотрение ППУ с вопроса химического строения данного утеплителя. Для промышленного производства пенополиуретана используется нефтехимические соединение полиола и полиизоционата (так же широко известных как компонент А и компонент Б).
При прохождении химической реакции полимеризации на концах молекулярных групп появляются короткие звенья идентичных и однородных полимеров. В зависимости от скорости прохождения химической реакции различается и длинна цепи, от которой собственно во многом и зависят конечные свойства получаемого пенополиуретана. Условно вспененный полиуретан или ППУ можно разделить на две значительные группы: — мягкие пенополиуретаны – которые в основном применяются в легкой промышленности а так же в качестве наполнителей для мебели. — твердые ППУ плотностью от 35 кг/м3 которые как раз и нашли самое широкое применение в строительной сфере.
С основными характеристиками твердых пенополиуретанов применяемых в строительстве в качестве акустической и теплоизоляции более детально Вы можете ознакомиться в следующей таблице:

Практические аспекты использования ППУ

Если акцентировать внимание не просто на характеристиках пенополиуретана, а на практическом аспекте использования данных свойств то можно назвать следующие сильные стороны данного утеплителя:

— За счет малой массы ппу не создаст дополнительной нагрузки на утепляемые поверхности, что особенно актуально при проведении кровельных теплоизоляционных работ.
— Наносимый слой пенополиуретана придает дополнительную механическую устойчивость поверхностям, на которые осуществлялось напыление.
— Он не восприимчив к значительным сезонным перепадам температур и может успешно функционировать в большом диапазоне температур. От минус двухсот до плюс двухсот градусов по Цельсию.
— С применением данного утеплителя достигается полностью изолированная монолитная поверхность без стыков и швов, которые так свойственны листовым и панельным теплоизоляционным материалам.
— ППУ обладает исключительной долговечностью – подтвержденной практическим опытом его многолетнего использования.
— Он не восприимчив к агрессивным средам и микроорганизмам, что делает его актуальным для использования в сложных и особо сложных окружающих условиях.

Безусловно, это не все положительные аспекты Пенополиуретана – профессионалы строители без особого труда назовут еще не один десяток пунктов, но это тема уже отдельно взятой статьи всецело посвященной вопросу рассмотрения свойств ППУ теплоизоляции!

Области применения пенополиуретана

Пенополиуретан самым широким образом применяется при работах по утеплению как жилых многоквартирных домов, где он используется в качестве среднего слоя теплоизоляционных конструкций так и при утеплении загородных домов, коттеджей, ангаров, складов и других объектов – где, как правило, применяются технологии напыления пенополиуретана.
При этом напылением ППУ достигается не только экономия средств на транспортных расходах, но еще и удается достигнуть полностью монолитного теплоизоляционного слоя. Наносимый по такой технологии вспененный полиуретан – создает по всей наносимой поверхности идеальный тепло шума изоляционный барьер!
В отличие от всевозможных утеплителей в виде плит и рулонов нанесенному по такой технологии материалу не свойственны расхождения стыков и неровность прилегания – что положительно сказывается на общей эффективности теплоизоляции конструкций. Так же стоит отметить, что наносимой поверхности придается дополнительная механическая устойчивость – что особенно актуально при кровельных теплоизоляционных работах, а также при утеплении ангаров.

Экономический аспект применения ППУ теплоизоляции

Рассмотрим вопрос утепление дома пенополиуретаном с позиции рядового потребителя. Тут получается не совсем однозначная картина – то есть с одной стороны ППУ теплоизоляция дома обходиться дороже некоторых конкурирующих материалов. Тем не менее если при выборе утеплителя руководствоваться не только ценовым фактором, но учесть и прочие сопутствующие аспекты — такие как срок службы, экологичность, монолитность и низкая проводимость получаемой теплоизоляции. То выходит что выбор пенополиуретана аргументировано, оправдан и целесообразен.
И все-таки однократно затратившись на комплексное утепление дома пенополиуретаном в последующем вы больше не будете обеспокоены этим вопросом – так как срок службы данного утеплителя, подтвержденный лабораторным испытаниями составляет более 50 лет. В домах и зданиях где проводились комплексные теплоизоляционные работы расходы в отопительные сезоны удалось снизить более чем в 2 раза. А в жаркое время года наблюдается значительная экономия электроэнергии затрачиваемой на поддержания комфортных условий проживания. Таким образом первоначальные затраты на утепления дома полностью окупятся уже через один, максимум два отопительных сезона – в дальнейшем же за счет снижения затрат будет наблюдаться завидная регулярная экономия финансовых средств.

Читать еще:  Как выполнить лепку на стене своими руками

Слабые стороны пенополиуретана

Минусов у пенополиуретана не так много – но они все-таки есть, хотя во всевозможных рекламных проспектах о них обычно ненавязчиво умалчивают. Одним из нюансов химического строения пенополиуретана является то, что оно склонно к ускоренной деструкции под воздействием прямых ультрафиолетовых лучей – что, безусловно, сказывается на сроке эксплуатации материала. Данная проблема имеет весьма простое и логичное решение – при проведении наружных теплоизоляционных работ ППУ нуждается в нанесении защитного слоя. Лаконичным решением может являться обычное окрашивание поверхностей, которое к тому же придает дополнительный эстетичный вид. Еще одним моментом использования ППУ является группа горючести Г-2, пенополиуретан относиться к классу трудногорючих материалов. Под воздействием высоких температур наружная поверхность структуры пенополиуретана тлеет – поэтому данный утеплитель нельзя применять для изоляционных работ в тех местах, которые подвержены воздействию крайне высоких температур и открытого пламени. При удалении источника высоких температур – тление наружного слоя ППУ моментально прекращается.

Выводы
Как мы видим перечень достоинств Пенополиуретана гораздо объемней и шире его слабых сторон, которые по большей части можно списать на нюансы и специфику применения данного утеплителя. Безусловно, именно качественное превосходство совокупности всех потребительских свойств и сыграло ключевую роль в становлении Пенополиуретана своеобразным золотым стандартом качества и надежности теплоизоляции!

Пенополиуретан – мифы и реальность

Объемы применения пенополиуретана (ППУ) для теплоизоляции различных объектов непрерывно растут. С 1999 г. по 2016 г. потребление компонентов для ППУ в России выросло почти в 5 раз.

Применение ППУ могло быть и более широким, если бы не существующие мифы и просто неверная информация о ППУ. Опрос, проведенный компанией «AGK» на строительных площадках, базах и супермаркетах стройматериалов показал: у 1500 опрошенных относительно ППУ имеются следующие мнения:
1. ППУ — горючий материал — 56%.
2. ППУ выделяет токсичные вещества — 73%.
3. ППУ впитывает влагу, как губка — 22%.
4. ППУ со временем темнеет и отваливается -17%.
5. ППУ — хороший утеплитель, но дорогой — 9%
6. Ничего не знают о свойствах ППУ -15%.
7. Отличный утеплитель — 2%.
На вопрос, откуда им это известно, опрошенные (кроме п. 6 и п.7) ответить затруднились. Попытаемся разобраться с каждым мнением.

1. ППУ — горючий материал

Все основные системы ППУ, как известно — трудногорючие материалы, т.е. являются стойкими к воздействию открытого пламени и теплового излучения: группа горючести Г2, ГЗ по ГОСТ 12.1.044-89. К этой же группе относятся ВСЕ утеплители, включая пенопласты, пенополистиролы, вспененные полиэтилены и т.д. Исключение составляет негорючий утеплитель на основе базальтового волокна, но он отличается повышенной гигроскопичностью. Ещё один негорючий утеплитель — керамзит. Однако, сфера его применения достаточно ограничена и для получения ощутимого эффекта теплоизоляции необходим слой керамзита минимум в 30 см. Получается, что ППУ — такой же умеренно горючий материал, как и все остальные, но, в отличие от пенополистирола, ППУ в своём составе имеет антипирен, который не даёт пламени распространяться и переводит ППУ в разряд самозатухающих материалов. Проще говоря, есть сторонний источник огня — ППУ горит, нет источника огня — ППУ не горит. ППУ получают из двух компонентов — полиольного компонента А (содержит полиолы, стабилизаторы, катализаторы и вспениватель) и изоционатного компонента Б. До 2003 года компонентъ «А» не имели в своём составе антипирена — трихлорэтилфосфата (ТХЭФ), т.к. это уменьшало срок хранения компонента. Он поставлялся с компонентом «А» отдельно и бригада по напылению должна была добавлять ТХЭФ в компонент «А» непосредственно перед его использованием. Таким образом, противопожарные свойства теплоизоляции зависели от исполнителей. Бригаде по напылению выгоднее было вообще не добавлять антипирен в компонент «А», т.к. тот замедляет, хотя и незначительно процесс вспенивания ППУ. При этом расход компонентов увеличивается, и, соответственно, увеличивается себестоимость работ. В результате помещение, обработанное изнутри ППУ без антипирена или с его недостаточным количеством, могло загореться при проведении электросварочных работ, неправильном обращении с открытым огнем и проч. В настоящее время таких компонентов уже не существует. Современные компоненты «А» в своём составе имеют эффективные антипирены, которые делают ППУ самозатухающим, т.е. негорящим вне пламени стороннего источника огня.

2. ППУ выделяет токсичные вещества

Вообще говоря, вредные вещества в какой-то мере выделяют все предметы, изготовленные из пластмассы. Ни для кого не секрет, что даже в нормах Санэпидемнадзора установлено минимальное количество вредных веществ, которое считается безопасным для здоровья. Например, знакомый всем запах новой машины -это вредные летучие химические соединения, которые некоторое время испаряются из пластмассовых деталей. Недорогая мебель выделяет токсичный формальдегид, т.к. в ДСП содержится большое его количество. Плиты ОСП, которые используют для обшивки стен в каркасном домостроении, ещё токсичнее, т.к. формальдегида в них больше. Абсолютно экологически безопасными могут считаться лишь природные материалы: камень и дерево, необработанное антисептиками. Среди утеплителей лидером по экологичности является минвата, т.к. сама она не выделяет летучие химические вещества. Зато она выделяет всё тот же формальдегид, содержащийся в склеивающей основе, которая позволяет волокнам какое-то время сохранять свою форму. К тому же, минвата — аллерген. Поэтому она запрещена для использования в детских и дошкольных учреждениях. Что касается ППУ, то факт выделения летучих химических веществ ранее действительно имел место. Бывало, что характерный запах сохранялся в помещении после напыления ППУ в течение нескольких недель. Причина этому — уже снятый с производства компонент «А». Современные компоненты не имеют высоколетучих эфирных фракций и при проверке через трое суток после нанесения ППУ, никаких вредных веществ в помещении не обнаруживается. В течение двух-трёх суток, в зависимости от толщины слоя, ППУ освобождается от небольшого количества остаточных реакционных газов и после этого экологически абсолютно безопасен.

3. ППУ впитывает влагу как губка

Для определения способности материала впитывать влагу применяется метод насыщения образца водой и контрольных взвешиваний «до» и «после». Для сравнения гигроскопичности различных материалов нужно взвесить образцы испытуемых материалов, затем поместить их в камеру над струёй пара, а через определенное время извлечь их оттуда и еще раз взвесить. Результаты испытаний:

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.

Читать еще:  Зеркальная гостиная

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.

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.

Области применения вспененного полиуретана

Пенополиуретан считается одним из наиболее востребованных многофункциональных конструкционных материалов, широко применяемых в самых различных областях промышленности, строительства и дизайна. Материал представляет собой искусственный полимер с пористой структурой закрытого типа.

Первые разработки материала относятся к 30-м годам ХХ столетия, но повсеместное распространение полиуретановая пена получила лишь в 60-х, когда было налажено ее масштабное производство во многих странах мира, в том числе и в России.

Изделия и детали, изготовленные из вспененного полиуретана, имеют небольшой вес и высокую прочность. На рынке представлен материал различных цветов и степени прозрачности. Пенополиуретан может поставляться в жидком и твердом состоянии.

Свойства вспененного полиуретана

За время активного производства и эксплуатации синтетический полимер зарекомендовал себя как хороший заменитель многих строительных и конструкционных пластиков, резин и материалов естественного происхождения. Следует подробнее оговорить, вспененный полиуретан что это такое, и какими техническими качествами он обладает. Вот некоторые из его полезных свойств:

  • малый вес, позволяющий применять материал для устройства различных фасадных систем. Изделия из вспененного полиуретана легки в изготовлении, транспортировке и монтаже;
  • материал противостоит воздействию атмосферных осадков, может использоваться для наружной отделки зданий и внутри помещений с мокрыми и влажными процессами;
  • по прочности пенополиуретан намного превосходит различные виды резины и пластика и обладает свойством обратной деформации;
  • полиуретан может эксплуатироваться в диапазоне рабочих температур от минус 70 до плюс 120 градусов;
  • зарекомендовал себя хорошим диэлектриком;
  • может эксплуатироваться в агрессивных химических средах, подвергаться воздействию масел и производных нефти;
  • сохраняет свои характеристики при эксплуатации на открытом воздухе под воздействием прямых солнечных лучей;
  • материал хорошо противостоит действию радиации;
  • биологическая инертность вспененного полиуретана обеспечивает отсутствие на его поверхности плесени и грибка после продолжительной эксплуатации в условиях сырости.

Производство вспененного полиуретана

Пенополиуретан является продуктом соединения изоцианата и полиола под воздействием вспенивающего агента. В процессе вспенивания по всему объему материала образуется множество микрокапсул, заполненных воздухом. Кроме этих веществ с сырьевой массой могут смешиваться различные добавки для придания тех или иных свойств конечному продукту.

Для производства вспененного полиуретана жесткого и полужесткого типа используется добавка МДИ (дифенилметандиизоцианат), которая является разновидностью изоцианатов. Для придания пенополиуретану эластичности в качестве добавки используют ТДИ (толуолдиизоцианат). Вспененный полиуретан высокой плотности, обладающий стойкостью к температурным воздействиям, производят с добавлением в сырьевую смесь НДИ (нафтилендиизоцианат).

Для достижения эффекта вспенивания применяются летучие жидкости и жидкие газы (соединения на основе азота, диоксида углерода, пентана, фтора). Если продукт должен обладать повышенной стойкостью к воздействию ультрафиолетового излучения, пыли и тепла, в его состав вводят стабилизаторы и антиокислители.

В чистом виде пенополиуретан имеет белый цвет, однако посредством добавления в его состав пигментов можно добиться различных цветов и оттенков материала. При добавлении в сырье обесцвечивающих реагентов образуется прозрачный пенополиуретан. Регулируя объемы добавок можно добиться различной степени прозрачности материала.

Литьевой метод производства

Основные методы получения вспененного полиуретана – это литье и напыление.

Литьевой способ изготовления подразумевает смешивание необходимых компонентов в герметично закрытой емкости без доступа кислорода.

В результате этого процесса образуется пенный раствор, которым заполняют матрицы нужных форм и размеров. Наиболее распространенными формами продукта, получаемого при помощи технологии литья, являются следующие:

  • пенополиуретановые блоки, представляющие собой параллелепипеды различных размеров, которые применяются для тепло-, шумоизоляции, строительства и художественного оформления зданий и отдельных помещений;
  • вспененный полиуретан листовой, применяемый в основном в качестве утеплителя, виброизоляции и шумопоглотителя;
  • сэндвич-конструкция, состоящая из полиуретановой основы, заключенной между слоями стальной или алюминиевой фольги;
  • изолирующие оболочки для трубопроводов;
  • рулонная форма пенополиуретана небольшой толщины;
  • различные формы изделий с заданными геометрическими параметрами (лепнина, панели для стен, потолка, уголки, плинтусы и так далее).

Метод напыления пенополиуретана

При использовании этого метода готовая смесь, находящаяся под давлением в специальном баллоне в сжиженном состоянии, вступает в контакт с воздухом и приобретает твердые формы. Вследствие прочного сцепления с поверхностью, на которую пенополиуретан напыляется, метод широко применяется для выполнения изоляционных работ в труднодоступных местах.

Применение вспененного полиуретана

Благодаря тому, что вспененный полиуретан технические характеристики имеет просто замечательные и, при этом, является очень удобным в использовании материалом, для него находится весьма широкий диапазон применения. Основные области, в которых используется материал, следующие:

  • производство деталей обуви, подошв, некоторых видов искусственной кожи;
  • производство мягкой и отдельных элементов корпусной мебели;
  • внутренняя отделка салонов автотранспорта (сидения, торпедо, педали, рычаги, кнопки);
  • из материала изготавливают наполнители шумопоглощающих перегородок, детали внутреннего интерьера помещений;
  • из синтетического материала изготавливают элементы фасадных систем, а также широкий ассортимент декоративных изделий (лепнина, рельефные изображения и надписи);
  • пенополиуретан напыляемого типа используется для устройства теплоизоляции в местах, недоступных для других утеплителей: в сложных арочных конструкциях, в узких пристенных и кровельных пространствах с большим скоплением трубопроводов и прочих инженерных коммуникаций;
  • благодаря тому, что материал имеет закрытопористую структуру, он может также использоваться и в качестве гидроизоляции стен, полов и перекрытий зданий промышленного и бытового назначения;
  • сэндвич-конструкции на основе полиуретановой пены применяются в качестве термопрокладок холодильного оборудования, авто- и железнодорожных рефрижераторов;
  • вспененный полиуретан применяется для изготовления противовибрационных прокладок, амортизирующих вставок и блоков для технологического оборудования, авто- и мототранспорта.
Читать еще:  Выращивание рассады зимой

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».

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector