Polyuretan

Polyuretan ( PU eller PUR ) indikerer en stor familie av polymerer der polymerkjeden består av uretanbindinger , hvis kjemiske formel er NH-(CO)-O-.

Uretanpolymerer er mye brukt i produksjon av et stort utvalg materialer. [1]

Historie

Den kjemiske reaksjonen for syntesen av polyuretaner ble oppdaget i Tyskland mellom første og andre verdenskrig. Den første drivkraften til oppdagelsen kom fra Wurtz i 1849. Han oppdaget dannelsen av et alifatisk isocyanat da han reagerte et organisk sulfat med et cyanat .

I 1937 utviklet professor Otto Bayer en ny polymerisasjonsteknikk ved å reagere di-isocyanater for å oppnå en fiber som kunne konkurrere med nylonfibre .

I 1938 lyktes Heinrich Rinke i å produsere en lavviskositets polyuretanvæske for å få fibre [2] [3] .

I 1942 patenterte William Hanford og Donald Holmes fra Du Pont de Nemours & Company den første industrielle prosessen for produksjon av polyuretan. [4]

Mellom 1940 og 1950 utviklet Du Pont og ICI en hel serie polyuretaner.

I 1956 satte Du Pont den første polyuretanen på markedet.

Produksjon

Polyuretaner oppnås ved reaksjon mellom et diisocyanat ( aromatisk eller alifatisk ) og en polyol (typisk en polypropylenglykol eller en polyesterdiol), i nærvær av katalysatorer for å øke reaksjonshastigheten og andre tilsetningsstoffer for å gi visse egenskapene til materialet som skal oppnås; spesielt overflateaktive midler for å senke overflatespenningen og derfor favorisere dannelsen av skum (i tilfelle av ekspanderte polyuretaner), flammehemmere, for bruksområdene der dette er nødvendig og/eller esemidler (hvis det er ønskelig å produsere polyuretanskum).

Fleksibelt polyuretanskum

De er fleksible skum som hovedsakelig brukes til å produsere madrasser og polstring til møbler og biler.

De kommer i spesielle spraybokser i flytende form som etter 2 eller 3 timer etter påføring får fast form og tredobler volumet, og dekker eventuelle sprekker.

Det finnes spesielle og flammehemmende skum som gjør det mulig å feste skorsteinsrør og branndører.

De kan produseres med to forskjellige teknologier: ved støping eller ved støping . I den første helles de forskjellige komponentene i reaksjonen kontinuerlig på et transportbånd som er omtrent to meter bredt, og oppnår en kontinuerlig blokk med en høyde på omtrent en meter som ved slutten av reaksjonen (ca. 180 sekunder) kan kuttes i biter av ønsket lengde. Etter herding på 24 til 48 timer kan de kuttes til plater og plater med ønsket tykkelse, i henhold til salgsordre.

Med støpeteknologien: lavtrykksstøping eller høytrykksinjeksjon i en støpeform, er det mulig å skaffe forhåndsformede fyllinger klare til bruk, uten behov for kutting eller forming. Dette er tilfellet for sete- og ryggpolstring hovedsakelig beregnet på bilindustrien og i mindre grad for møbler som hovedsakelig bruker skum kuttet fra den kontinuerlige blokken.

Denne typen materiale brukes også til å lage håndvaskepasta .

Stivt polyuretanskum

Lett stivt skum er mye brukt til å produsere plater av termisk isolasjonsmateriale, ofte injisert direkte inn i kroppen til varmevekslere, kjeler , kjøleskapskonstruksjoner og i emballasje av isolasjonspaneler for byggeindustrien. Polyuretanskum med høy tetthet brukes ofte til å produsere store strukturelle deler.

Polyuretanpaneler med fleksible belegg

De stive polyuretanskumpanelene med fleksible belegg produseres med forskjellige tykkelser og med forskjellige typer belegg, organiske (inkludert papir, papp og bituminøse) og uorganiske (millesimal aluminium, mineralfibre) eller flerlag, som brukes i henhold til detaljbehovet .

De viktigste bruksområdene for polyuretanpaneler med fleksible belegg er:

Stive polyuretanskumpaneler med stive belegg

Stive polyuretanskumpaneler med for det meste metalliske belegg (ofte kalt "sandwichpaneler") er grunnlaget for utviklingen av moderne lett prefabrikasjon. For produksjon av disse panelene brukes hovedsakelig kontinuerlige systemer, for buede paneler, for elementer med komplekse morfologier og for paneler med høy tykkelse brukes diskontinuerlige systemer oftere.

De viktigste bruksområdene for stive polyuretanskumpaneler med stive belegg er:

Polyuretanblokker og -plater

Blokkene i stivt polyuretanskum kan produseres både med kontinuerlige systemer og med diskontinuerlige teknologier som bruker, som støpeformer, spesielle blokkmaskiner. Parallelepipeds av polyuretanskum oppnås som, etter passende herding, kan kuttes i plater av forskjellige tykkelser eller bearbeides med spesielle strømavtakersystemer, noe som gir opphav til komplekse former. Denne produksjonsteknologien gjør det også mulig å oppnå skum med spesielt høye tettheter som er uunnværlige for noen industrielle bruksområder.

De viktigste bruksområdene for polyuretanblokker og -plater er:

Kompakte stive polyuretaner

De brukes til å produsere stive stykker med forskjellige konsistenser. Kostnaden for råmaterialet er vanligvis høyere enn de vanligste termoplastmaterialene, men utstyret som trengs for støping er mer praktisk, spesielt når det gjelder store stykker. Det følger at stive polyuretaner vanligvis brukes i tilfeller med små serier av store komponenter (som veier fra 0,5 kg og oppover).

Kompakte elastiske polyuretaner

De er de vanlige elastomerene som brukes til å produsere ulike typer strikk, pakninger, myke deler av leker, støtfangere til smarttelefoner, klær og tilbehør, medisinske artikler og plater for å lage fleksibel emballasje av store dimensjoner.

Videre inngår polyuretan som en komponent i produksjonen av noen typer maling , samt noen typer lim .

Tekstilbruk

Polyuretan er en av komponentene i Alcantara (sammen med polyester ) og Lorica (sammen med polyamid ).

Tekstilmerking

Merknader

  1. ^ ANPE National Association of Rigid Polyurethane Foam for termisk isolasjon , på polyurethane.it . Hentet 5. februar 2021 .
  2. ^ Diol - dilsocyanate høymolekylære polymerisasjonsprodukter , 8. november 1938. Hentet 5. februar 2021 .
  3. ^ Hvor kommer polyuretan fra? , på Hvor kommer polyuretan fra? 17. mars 2017. Hentet 5. februar 2021 .
  4. ^ Prosess for å lage polymere produkter og for å modifisere polymere produkter , 24. mai 1939. Hentet 5. februar 2021 .

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker