מהו פוליאוריטן והיכן משתמשים בו?

פוליאוריתן נשמע לראשונה בשנת 1937. חומר זה סונתז על ידי אוטו באייר מדי-איזוציאנט ופוליאסטר בצורה נוזלית. לחומר היו יתרונות רבים על פני פלסטיק, שבאותה תקופה היה די מבוקש.

פוליאוריטן הוא סוג ייחודי של חומר שיש לו אפשרויות כמעט בלתי מוגבלות ואפשרויות לשימוש. הפולימר מכיל 2 סוגי חומרי גלם, דהיינו: פוליאולים ואיזוציאנטים. הייצור של האחרון מבוסס על זיקוק נפט. על ידי ערבוב אלמנטים נוזליים מתקבלים קומפוזיציות תגובתיות. המאפיינים של פוליאוריטן תלויים ישירות במרכיבים מהם הוא עשוי, כמו גם ביחס של זרזים, חומרי ניפוח, מייצבים ועוד.

היתרונות של פוליאוריטן כוללים את המאפיינים הבאים:

• חוזק מכני גבוה;
• קבוע דיאלקטרי;
• שחיקה לקויה;
• גמישות טובה;
• היכולת לשמור על צורה לאחר עיוותים חוזרים;
• התנגדות ללבוש;
• חיי שירות ארוכים;
• עמידות לחומצות, שמנים, ממיסים;
• אי רגישות להשפעה של מיקרואורגניזמים;
• טווח טמפרטורות הפעלה גדול;
• התנגדות לטמפרטורות נמוכות;
• היכולת לעבוד בלחץ גבוה.

חומר זה אינו מזדקן, הוא מתאים לסוגים שונים של עיבוד שבבי. בנוסף, מוצרי פוליאוריטן הם קלים ולכן קלים להובלה והתקנה. לאלסטומר הזה יש יכולת להקציף, כך שמכינים ממנו כל מיני מוצרים נקבוביים.

למרות היתרונות הרבים, לפוליאוריתן יש כמה חסרונות:

• לא יציב לעומסי פיתול;
• הגמישות והחוזק של החומר תלויים ישירות במשטר הטמפרטורה של הסביבה;
• המורכבות של עיבוד לחומרי גלם משניים.

סוג זה של אלסטומר מתייחס לחומרים הניתנים בקלות לכל סוגי העיבוד. שיטות שונות של עיצוב מיושמות עליו.

• שִׁחוּל. שיטה זו לייצור פוליאוריטן כרוכה באילוץ החומר בצורה מותכת דרך החור היוצר של המכבש.
• יְצִיקָה. בהשפעת לחץ, המסה המותכת מוזרקת לתבנית מיוחדת ולאחר מכן היא מתקררת.

למרות העובדה שגומי ופוליאוריתן דומים למדי, האלסטומר הסינטטי עולה על החומר הטבעי במאפיינים האיכותיים. בניגוד לגומי, לסיבי פולימר חוזק גבוה יותר ועמידות בפני שחיקה. מסיבה זו, גומי משמש פחות מפוליאוריתן בתעשיות רבות. הגורם העיקרי המשפיע על עמידות החומר הוא בלאי שוחק שלו, רגישות להשפעה של סביבה אגרסיבית. בהשוואה לפי קריטריון זה, ניתן להסיק שפוליאוריתן עמיד פי 10 בפני שחיקה.

על פי הערכת העמידות בסביבות שונות, גם הפולימר נחשב לטוב יותר מגומי. זה יכול לסבול את ההשפעות של ממיסים וכימיקלים רעילים.בין היתר, לגומי טבעי חוזק מתיחה נמוך פי 1.5-3 מזה של אלסטומר. החומר הסינטטי מסוגל לשחזר במהירות את צורתו ללא עיוות במקרה של עומס גבוה. גומי, בתורו, עדיף על האלסטומר רק בעלות, שהיא נמוכה בהרבה מזו של חומרים סינתטיים.

היות והפוליאוריטן מבוסס על פוליאול ואיסוציאנט, הוא שייך לקבוצת הפוליאולים הפוליאסטרים. בשל העובדה שסוג זה הוא אלסטומר, הוא מאופיין בהרחבה טובה וביכולת לחזור לצורותיו המקוריות. תוספים שונים יכולים להעניק תכונות ייחודיות לפוליול, שיכולים לשנות את האינדיקטורים של גמישות, רכות, קשיות, עמידות.

פוליאוריטן מיוצר במספר מדינות:

• בנוזל צמיג;
• ב רך;
• במוצק.

ללא קשר לצורה, האלסטומר אינו משנה את המאפיינים הטכניים שלו בהשפעת גורמים סביבתיים מכניים וכימיים. חומר זה עמיד גם בפני קרינת UV, פטריות ועובש.

התכונות הטכניות של פוליאוריטן מאפשרות להשתמש בו באזורי בית ותעשייה רבים. בואו נפרט את המאפיינים העיקריים של פוליאול פוליאסטר.

• צְפִיפוּת. המחוון תלוי בסוג החומר, בדרך כלל הוא נע בין 30 ל 300 ק"ג / מ"ק.
• קַשִׁיוּת. בסולם שור, זה יכול לנוע בין 50 ל-98 יחידות. מחוונים אלה מאפשרים להשתמש באלסטומר בעומסים גבוהים.
• טווח טמפרטורות משמעותי. ניתן להפעיל את החומר בטמפרטורות של -60 עד +80 מעלות צלזיוס. עם מחוון של 120-140 מעלות, ניתן להשתמש בו לזמן קצר. לפוליאוריתן נקודת התכה גבוהה - לפחות 160 מעלות צלזיוס. אם חומרים אלה מחוממים ל-220 מעלות, אז הם יתחילו להתפרק.
• מקדם מוליכות תרמית - 0, 028 W / (מ * K).
• לפוליול זה אין מוליכות חשמלית.
• מִשׁקָל. החומר שוקל מעט מאוד.
• עמידות לאוזון. פוליאוריטן אינו מתכלה בהשפעת האוזון, בניגוד לגומי.
• התנגדות לסביבות אגרסיביות.
• דְלִיקוּת. על פי GOST 12.1.044, החומר מסווג כבלתי דליק, ולכן הוא משמש בתעשיות רבות.
• ידידותיות לסביבה. פוליאוריטן מסווג כחומר בטוח, ולכן הוא משמש לעתים קרובות בחיי היומיום.

בשל מאפייני החיסכון באנרגיה שלו, פוליאוריטן מסווג כחומר בטוח. עם זאת, כאשר מעריכים את הידידות הסביבתית שלו, כדאי לקחת בחשבון את האפשרות של פגיעה באלסטומר זה במצב נוזלי ומוצק. כפי שהראה בפועל, בצורה יבשה, פוליאול זה אינו פולט חומרים מזיקים. אדים מסוכנים אפשריים רק אם החומר מטופל בצורה לא נכונה.

עם זאת, הפרה של טכנולוגיית הייצור עלולה לגרום לשחרור האדים הרעילים הבאים.

• איזוציאנאטים... חומרים אלה הם חלק ממוצרי צבע ולכה, קצף. נוכחותם עלולה לגרום לאסטמה בהיעדר הגנה מיוחדת.
• זרזי אמין, הגורמים לרגישות מוגברת, עצבנות, טשטוש ראייה. בשאיפה מתמשכת חומרים אלו גורמים לכיבים, גירוי של הריריות, כוויות בפה, בגרון ובוושט.
• פוליאול. הוא מסוגל להביע את השפעתו הרעילה רק במגע ישיר עם אורגניזם חי, כלומר בעת בליעה. הרעלת פוליאול מתבטאת בצורה של הקאות, שיכרון ועוויתות.
• חסין אש. חומר זה מצטבר בגוף בהדרגה, ולאחר מכן הוא גורם להרעלה.

כתוצאה מהאמור לעיל, אנו יכולים להסיק שפוליאוריתן יכול להזיק לבריאות רק אם נעשה בו שימוש לא נכון. זה קורה לעתים קרובות בעת שימוש בסוגי ריסוס באיכות נמוכה, כמו גם בהיעדר הגנה מיוחדת במהלך הפעולה.

רבים מודאגים מהסכנות של פוליאוריטן, אשר מותקן בחצרים למגורים. חששות המשתמשים לשווא, שכן קטגוריית סחורות זו עוברת בדיקות בטיחות רבות לפני תחילת המכירה. בעיות יכולות להתעורר רק אם האלסטומר נרכש מיצרן שאין לו תעודות איכות.

לדעת על המאפיינים של פוליאוריטן, אנו יכולים לומר כי יש לו הרבה יותר יתרונות מאשר גומי. כפי שכבר ציינו, פולימר זה עולה עליו בעמידות, בהרחבה, בחוזק ובמאפיינים רבים נוספים. לעתים קרובות צרכנים מתקשים לבחור בין פוליאוריטן ומוצרים דומים אחרים, בהשוואה אליהם.

• דורופולימר. בעל מראה של מוצר פלסטיק מט. בתורו, הפוליאוריתן הוא כמו אבקה מוקצפת ומצופה בפריימר. האחרון הוא קל משקל והוא נהדר לעבודה עם התקרה. בנוסף, המבחר שלה די רחב. Duropolymer שייך לפולימרים אנטי ונדלים, כך שהקונה לא צריך לחשוב על שיקום שלו במשך תקופה ארוכה.
• ויניל. חומר זה, בניגוד לפוליאוריתן, אינו מיועד להגן על פני השטח, הוא משמש לעתים קרובות יותר למטרות דקורטיביות.
• סיליקון. חומרים אלו מיוצרים לשימוש בסוגי עבודה שונים. לדברי הצרכנים, האלסטומר מאופיין בעמידות וחוזק טובים יותר. בתורו, סיליקון מובחן על ידי העובדה שהוא אלסטי וביו אינרטי.
• פוליסטירן מורחב. ההבדל בין החומרים טמון בעיקר בעלות, שהיא גבוהה יותר עבור פוליאוריטן. פוליסטירן מורחב אינו מוליך חום טוב, הוא נוח וקל לשימוש. פוליאוריטן נמשך זמן רב יותר מהחומר הקודם, אינו מתדרדר בהשפעת גורמים סביבתיים שליליים.
• פּוֹלִיאֶסטֶר. עם זה, לפוליאוריתן יש הרבה מאותן תכונות. עם זאת, במובן מסוים החומר השני עדיף על הראשון באיכותו. פוליאוריטן הוא אלסטי יותר, חזק יותר ועמיד יותר מפוליאסטר.

פוליאוריטן הוא חומר אוניברסלי חסכוני באנרגיה שקוף שצובר פופולריות ברחבי העולם מדי יום. לחומר זה יש סימון מיוחד משלו. המותגים הפופולריים ביותר של אלסטומר כוללים SKU-PFL-100, NITs PU-5, הם מאופיינים בקשיות Shore של 85-90 יחידות.

נהוג להשתמש בגומי קצף פוליאוריטן גמיש כבולם זעזועים. בנוסף, הוא משמש ליצירת מצעים, בטנה, אריזה וחללי פנים לרכב.

פוליאוריטן תרמופלסטי הוא חומר אלסטי וגמיש העמיד בפני שחיקה ותנאי מזג אוויר קשים. הוא מיוצר וצובע בשיטות שונות. עיבוד אלסטומר תרמופלסטי מתבצע במכונות אקסטרוזיה, דחיסה, אימפקט. מוצר גמיש זה מסוגל להתאים ליישומים שונים כגון בנייה, רכב, הנעלה.

פוליאול פוליאסטר נמצא בשימוש נרחב בימינו. פריטי בטנה, חלקי לחיצה, רולר, גלגל, ציפוי רולר, טבעות איטום, חפתים, פקקים מיוצרים מיריעות פוליאוריטן. בצורה נוזלית, הוא מצא את היישום שלו בציפוי של מבני בטון, קרונות, פתחים וגגות. לעתים קרובות, האלסטומר הוא חלק ממוצרי איטום, דבק, צבע ולכה.

בתעשייה הכבדה, חלקים בולמי זעזועים עשויים מחומר זה. בבנייה, הוא משמש ליצירת ציפוי נגד החלקה, משטחים עמידים בפני רעידות, חזיתות. תעשיית הרכב והריהוט הכרחית ללא אלסטומר. הביקוש לפוליאוריתן נצפה בתעשיית הטקסטיל. הוא מתאים להכנת כיסויים, רוכסנים, ניטים, מדרסים, סוליות. הרפואה משתמשת באלסטומר לייצור קונדומים, תותבות ושתלים.

בימינו, נושא מיחזור הפוליאוריתן הולך וגובר חשוב. הבעיה קשורה לגידול בשטח המזבלות, כמו גם לעלייה בעלות פינוי שלהם. בשנים האחרונות נצפתה התפתחות הטכנולוגיות החדישות ביותר לעיבוד אלסטומרים וניתנת יותר ויותר תשומת לב לנושא זה.

להלן השיטות העיקריות להשגת חומרים ממוחזרים מפוליאוריתן.

• גוּפָנִי. במקרה זה, הפלסטיק נמחץ לשבריר דק, המשמש לאחר מכן כחומר מילוי בבנייה.
• התכה מחדש. התוצאה של שיטה זו היא ייצור חומרי גלם, המשמשים לאחר מכן לקבלת מוצרי פוליאוריטן.
• גליקוליזה בחום גבוה. בשיטה זו, פחמימות מתפרקות.
• כִּימִי. העיבוד מבוסס על דה-פולימריזציה, ולאחר מכן נוצרים מהאלסטומר חומרים בעלי משקל מולקולרי נמוך.
• שריפה. שיטה זו להשגת אנרגיה נחשבת למסוכנת ביותר מכל האמור לעיל, שכן היא משחררת חומרים מזיקים לאוויר האטמוספרי.

הודות להכנסת המיחזור הנרחבת, ניתן לפתור את הבעיה הנוכחית של השימוש בפוליאוריתן. המאפיינים של חומר זה מגוונים, אין להם כמעט גבולות. האלסטומר מתפקד בצורה מושלמת לא רק בסביבה ביתית, אלא גם בתנאים קיצוניים.

למרות העובדה שמדובר בחומר סינטטי, הוא בטוח לבני אדם, ולכן הוא משמש בתעשיות הרפואה, הבנייה, הטקסטיל וההנעלה. למרות העלות הגבוהה בהשוואה לחומרים אחרים, הפוליאוריתן משתלם באמינותו ובעמידותו.

בסרטון הבא תמצאו מידע נוסף על השימוש בפוליאוריתן.