Что такое полиуретан

Полиуретан — это группа материалов

Структура полиуретана меняется на молекулярном уровне. Процесс можно контролировать уже на этапе синтеза — реакции между изоцианатами и полиолами — продуктами, получаемыми из сырой нефти.

Если взять более жесткие молекулы, материал будет твердым и прочным как пластмасса. Если добавить больше гибких звеньев — эластичным, похожим на резину. Если во время реакции добавить вспенивающие агенты, получится пористая структура — мягкая, как поролон, или плотная и жесткая, как теплоизоляция в холодильниках.

Так с самого начала можно задать нужные твердость, гибкость, пластичность, механические свойства полиуретана и конечного продукта. Например, жёсткая строительная полиуретановая пена напоминает застывшую губчатую массу, легкую и довольно хрупкую. А упругий амортизатор, тоже полиуретановый, похож на плотную резину, гибкую и стойкую к износу.

Кроме того, характеристики материала будут зависеть, в частности от того, из чего состоит полиуретан, ведь помимо основных компонентов — изоцианатов и полиолов, в смесь добавляют катализаторы, стабилизаторы, наполнители, пластификаторы и другие модификаторы. Управляя составом, можно задать стойкость к ультрафиолету, нагрузкам и химическим веществам.

Влияет и технология производства. Литые полиуретаны заливают в формы, вспененные — получают с помощью нагревания и давления, термопластичные — экструдируют или льют под давлением. Это позволяет изменять твердость, текстуру, плотность.

Таким образом, полиуретаны — это группа синтетических материалов, которые сильно отличаются друг от друга строением полимерной цепи, физической и химической формой, свойствами.

Предлагаем рассмотреть основные виды полиуретана и то, как с ними работать.

Твердый литой полиуретан (такой мы предлагаем в “Электропласт”

Его получают путем заливки жидкой реакционной смеси в формы. В процессе полимеризации материал твердеет и приобретает заданные свойства. В отличие от обычных пластиков, он сохраняет некоторую эластичность, поэтому не ломается под ударными нагрузками, а лишь немного деформируется и возвращает форму.

Выпускается в виде стандартных заготовок — полиуретановых листов разных размеров, стержней, труб, а еще готовых изделий (ролики, шестерни, подшипники, втулки) или заливочных составов, которые полимеризуются непосредственно в изделии, например, на поверхности металлических деталей.

Свойства зависят от того, из чего делают полиуретан:

• Если он сделан на основе полиэфирных полиолов, он будет более жестким и устойчивым к химическим веществам.
• Если использовать полиэфирные и полиэфирно-эфирные композиции, материал получится более упругим, с лучшими амортизационными свойствами.
• В некоторых случаях в полиуретан вводят добавки, улучшающие стойкость к ультрафиолету, маслам или повышенным температурам.

Это во многом определяет применение полиуретана: например если в состав ввели антистатические агенты, которые предотвращают накопление заряда, его используют в изготовлении роликов и покрытий для электронного оборудования.

Обрабатывают литой материал механически: лист полиуретана хорошо режется, сверлится, фрезеруется, но при токарной обработке возможен эффект «отдачи» — материал пружинит, из-за чего требуется точная настройка инструмента. Для фиксации деталей используются запрессовка, резьба, болтовые соединения, а для склеивания — специальные полиуретановые или эпоксидные клеи.

Полиуретан устойчив к маслам, топливу, растворителям и умеренным температурам, но при нагреве выше 200°C начинает разрушаться. Т.е. литые составы после отверждения уже не поддаются термическому изменению.

Из полиуретановых стержней и листов делают ролики конвейеров, детали транспортных узлов, шахтного и строительного оборудования, где металл быстро изнашивается, а резина не выдерживает нагрузки.