Різновиди і типи поліуретанів

Поліуретан – це синтетична речовина з полімерної структурою, основу якої складає група уретанів. Приєднання до неї тих чи інших компонентів дозволяє наділяти кінцевий продукт (сировина) специфічними властивостями. Матеріал може мати пластичну або щодо жорстку структуру, відрізнятися коефіцієнтом тертя. Головне якість поліуретану - еластичність, здатність до розтягування до 500-650% з повноцінним повернення початкової форми. Також матеріал відрізняється широким діапазоном робочих температур (від мінус 60 до плюс 120 градусів за Цельсієм), хімічної, механічної та абразивної стійкістю, довговічністю і відносно малою питомою вагою (особливо в порівнянні з металом).

У цій статті ми розглянемо основні різновиди матеріалу поліуретану та особливість їх застосування.

Основні види і застосування поліуретану

Хімічні виробництва випускають поліуретан в трьох формах:

• твердому, який підрозділяється на листовий, стрижневий і гранульований;
• рідкому;
• пенистом.

Перший застосовується для виробництва втулок, манжет ущільнювачів пресів, сайлентблоків в машинобудуванні. Твердий листовий і стрижневий поліуретан отримав широке поширення в якості сировини для виготовлення безкамерних шин для спортивної продукції (роликів, скейтбордів), складського пересувного обладнання (електрокари, рокли, візки, направляючі для транспортерів), колясок для дітей і т. д.

Специфічний рідкий поліуретан випускається у вигляді спреїв і використовується, найчастіше, як протикорозійне покриття для бетонних конструкцій, даху, поверхні транспортних стрічок і т. д. Також він отримав широке розповсюдження як один з компонентів герметизуючих речовин, клеїв, фарб, лаків. Рідкий поліуретан може піддаватися подальшій обробці і стає сировиною для виробництва манжетів і молдингів.

Затребуваним в самих різних сферах є спінений поліуретан, який на 85-90 % складається з інертною газової фази. Список товарів, які з неї виготовляють, можна перераховувати дуже довго. Це і губки для миття посуду, і будівельні матеріали, і еластичні підошви для спортивного взуття, і полегшені шини для малонавантажених конструкцій. Він виступає в якості сировини для наповнення, матеріалом для теплоізолюючих конструкцій.

Виробництво поліуретану

Сучасний двокомпонентний поліуретан проводиться шляхом синтезу ізоціанату і поліолів - речовин, що виділяються з нафти. Кінцева фізична форма і властивості продукту залежить від процентного вмісту цих компонентів в складі і наявності додаткових речовин у складі. У результаті виходить вихідне волокно у вигляді твердої, рідкої або в'язкої субстанції, яка відправляється на виробництво для переробки листової, гранульований, стрижневий поліуретан чи поліуретан в рідкій формі.

Такий спосіб оформлення матеріалу є оптимальним для подальшої обробки (формування) матеріалу і перетворення його в продукт для кінцевого споживача.

Литтєвий поліуретан – самий затребуваний тип формування

Крім своєї физическй форми, поліуретани класифікуються за способом формування сировинного продукту. Поліуретан, в цілому, піддається всім способам обробки, які використовуються для обробки пластмас:

• литво;
• екструзія;
• пресування;
• заливка.

Литтєвий поліуретан – це найбільш затребуваний матеріал поліуретан, у класифікації за способом формування. Методом лиття виготовляють товари специфічної форми: втулки, манжети, ущільнювачі, опори, підшипники і т. д.

Популярність цього методу зумовлена тим, що процес здебільшого автоматизований, а значить дозволяє налагодити інтенсивне виробництво. Технологія лиття практично аналогічна лиття пластмас: у форму заливається розріджена маса. а для прискорення операції використовується підвищений тиск.

Методом лиття також можна створювати захисний шар на металі.

В цілому, литтєвий поліуретан – недорогий і простий в експлуатації матеріал, з допомогою якого легко отримати якісні вироби з будь-якою складністю геометрії. Його характеристики можна змінювати додаванням наповнювачів-модификатров. За допомогою барвника можна без праці вибрати колір складу і не витрачати часу на фінішну фарбування виробу.

Інші методи формування поліуретану

Екструзійний термопластичний поліуретан менш затребуваний, ніж литий, але також демонструє високі експлуатаційні показники. Листи, стрижні або гранули поліуретану нагріваються, розм'якшуються і подаються у вихідний отвір екструдера. таким чином виходять плоскі листи або прутки із заданим перетином.

Для виробництва інтер'єрних, декоративних, штучних виробів використовується метод заливки (схожий з литтям). Розріджений матеріал поміщається в заздалегідь підготовлену форму. Після матеріал полімеризується одним з двох способів:

• Холодним, при кімнатній температурі. Таким чином виходять стандартні поліуретанові вироби.
• Гарячим, при температурі 60-120С. Такі вироби мають підвищену стійкість до тертя, вібрацій, агресивному середовищі.

Таким способом виробляються невеликі партії будь-яких заготовок.

Останній спосіб формування – пресування. Підготовлений стрижневий, гранульований або листової поліуретан подається на формувальний апарат, де способом эстрадавления у вузькому просторі надається потрібна форма. Попередньо сировина може бути підігрітий або пом'якшено через стиснення.

В результаті пресування виходить деталь чіткої заданої форми.

Марки поліуретану по ГОСТ

Згідно ГОСТ поліуретан проводиться під декількома марками, які, завдяки відмінностям у складі, різняться по температурному діапазону, значенням твердості і, як наслідок, сфери застосування:

• СКУ ПФЛ-100. Володіє стандартними характеристиками поліуретанів: стійкість до стабільно високим і динамічним навантаженням, не "боїться" вологи, абразивних навантажень, дуже низьких (від -60 градусів) температур. Марка є найбільш універсальною і затребуваною. Вона використовується в самих різних сферах виробництва, у тому числі - пов'язаних із харчовою промисловістю. Найбільш часте використання в якості сполучного компонента в різних сполуках.
• СКЗ-6. Поліуретан цієї марки характеризується підвищеною еластичністю, міцністю і забезпечують тривалу роботу при активних механічних навантаженнях.
• СКЗ-7Л. Матеріал цієї марки використовується для виготовлення деталей, що зношуються. Сировина даної марки має стійкість до нафтопродуктів і похідним, тому з нього виготовляють деталі для роботи в масляному середовищі. Специфіка марки: призначення для роботи при високих температурах– +10-+80 градусів.

У даній статті ми детальніше розглянули основні види поліуретану і його використання, однак розглянути всі способи застосування практично неможливо. Матеріал затребуваний в сотнях різних галузей промисловості і сільському господарстві.