Вспененный полиуретан и сферы его использования

Содержание

Вспененный полиуретан и сферы его использования

Вспененный полиуретан и сферы его использования

Впервые познакомившись с данным материалом, меня поразила его многофункциональность. Вспененный полиуретан используется в различных процессах, связанных с промышленной деятельностью и строительной деятельностью. Давайте рассмотрим все преимущества и недостатки использования полиуретана, а также узнаем сферы использования данного материала.

Вспененный полиуретан

Свойства и изготовление материала

Вспененный полиуретан для строительных работ

При производстве пенополиуретана используются два основных компонента, которыми является изиционат и полиол. Благодаря различным добавкам и катализаторам получается готовый материал разных видов. Стабилизатор, который добавляется в состав, защищает полимеры от негативного воздействия ультрафиолетовых лучей, тепла или различных загрязнений.

Так как вспененный полиуретан является очень востребованным заменителем многих материалов естественного происхождения, пластиков и резин, давайте рассмотрим его главные плюсы:

  1. Удельный вес, благодаря которому появляется возможность обустройства фасадной системы. Помимо этого, транспортировка и монтаж достаточно просты, благодаря легкому весу
  2. Благодаря устойчивости к различным внешним явлениям, полиуретан используется при наружной отделке и в помещениях с повышенной влажности
  3. Помимо высокой прочности, которая преобладает перед пластиком и другими видами резины, вспененный элемент обладает свойствами восстановления своей формы
  4. Рабочая температура использования составляет от -70 до +120 градусов
  5. Не боится различных химикатов, масел и поэтому разрешено использование в неблагоприятной среде
  6. Даже при условиях длительного использования в помещениях с повышенной влажностью, на материале не проявляются плесневые и грибковые споры

Если изготовление вспененного полиуретана происходит чистого вида, то он получает белый цвет. Однако для удобства применения в состав добавляется необходимое количество различных пигментов, придающих материалу нужный цвет.

Сферы использования вспененного полиуретана

Автомобильное кресло из вспененного полиуретана

Хорошие свойства, которые присущи вспененному полиуретану позволяют использовать его в различных целях. Давайте рассмотрим самые востребованные из них:

  • Разновидности кожзама и обувная подошва
  • Мягкая мебель и ее отдельные детали
  • Внутренняя обшивка автомобильных салонов – кнопки, педали, торпеда, сидения
  • Шумопоглощающие перегородки и различные изделия из полиуретана
  • Надписи, лепнина, элементы фасадного декора и систем
  • Возможность использования напыляемого материала позволяет проводить теплоизоляцию в труднодоступных местах, то есть там, где обычный утеплитель уложить не получится. Такими местами могут быть сложные арочные конструкции, перегородки и места с большим скоплением трубопроводов
  • В помещения промышленной и бытовой эксплуатации, в качестве гидроизоляционного слоя стен, полов и потолка
  • Противовибрационные прокладки, а также амортизирующие вставки для машин и технологического оборудования

Это далеко не весь перечень сфер деятельности, в которых можно применить вспененный полистирол. Я написал лишь самые распространенные и известные варианты, которые используются не только в домашних процессах строительства и отделки, но и в условиях промышленности.

Сравнения различных утеплителей

Коврик из вспененного полиуретана

Для наглядности я решил составить несколько таблиц, которые наглядно рассказали б о преимуществах самостоятельного использования в качестве утеплителя. В первой таблице мы сравним технические показатели пенополиуретана и минеральной ваты:

Необходимый показатель Единица измерения Название используемого материала
Пенополиуретан Минвата
Теплопроводность Вт/м К 0,033 0,049
Плотность Кг/м3 60-80 55-150
Прочность на сжатие МПа 0,3 Не нормируется
Влаговпитываемость материала В процентах 10% Низкое сопротивление влаге
Длительность использования 40 лет 10 лет
Удельная повреждаемость Повреждение в год/100 км 3-4 30-40

Уже только с той таблицы становится понятно, что полиуретан является очень хорошим теплоизолятором, который отличается прочностью и устойчивостью к влаге. Однако давайте посмотрим насколько экологичен и безопасен материал в сравнении с другими известными утеплителями:

Показатель Пенополиуретан Пенополистирол Пенопласт Минвата
Безопасность в плане экологии Безопасный Есть содержание фенола и формальдегида
Влагоустойчивость + +
Устойчивость к агрессивной среде Хорошая устойчивость Менее устойчив Слабоустойчивый Нет устойчивости
Сопротивляемость грызунам Да Да Нет Нет
Наличие в составе вредных веществ, % Не имеет Не имеет Не имеет 6%
Распространение волокон в воздухе Нет Нет Нет Есть, аллегрен
Присутствие азоноразрушающих газов Нет Нет Нет Есть

Советы при напылении полиуретана своими руками

Вспененный полиуретан

Если для получения хорошей теплоизоляции вы используете метод напыления, то придерживайтесь некоторых простых правил использования:

  1. Лучше всего наносить в несколько слоев, таким образом вы достигнете наилучших показателей. Первый слой при этом должен составлять 1-2 см в толщину, если у вас появились незначительные неравномерности, то второй слой вполне компенсирует все недостатки
  2. Главным фактором является выбор ППУ и его марки, от этого зависит плотность материала после его застывания
  3. Все работы по утеплению могут проводиться круглогодично, однако производя наружные процессы лучше выбирать подходящую для работы погоду

Другие изделия и декор

Шумоизоляция из вспененного полиуретана

Декоративные элементы из полиуретана – это еще одно доказательство долговечности материала. Фасадный декор производимый с помощью ППУ украсит не только интерьер внутри дома, но наружную отделку вашего жилья. Если вы хотите создать классический фасад, но при этом не потратить большое количество финансовых средств на отделку, то декор из полиуретана именно то, что вам нужно.

Важно! Первые дома, отделанные с помощью декора из полиуретана, появились еще в 70-х годах. Стоит заметить, что данные фасады «живы» и по сей день.

Именно декор из полиуретана зарекомендовал себя, как устойчивый и недорогой материал, выделяющийся на фоне недостатков среди других элементов. На сегодняшний день декор может использоваться для отделки в стиле:

  • Ампир
  • Модерн
  • Классика
  • Неоклассицизм
  • Классицизм

Изделия из полиуретана настолько разнообразны, что у вас и не сразу получится подобрать подходящий элемент дизайна. На данный момент среди существующих есть:

  1. Барельефы
  2. Карнизы
  3. Молдинги
  4. Колонны
  5. Пилястры
  6. Кронштейны
  7. Русты
  8. Подоконники
  9. Обрамления для проемов окон

Вспененный полиуретан для шумоизоляции помещения

Еще одной интересной сферой использования данного материала смело можно назвать производство карнизов. Карнизы и полиуретана это некая разновидность гибких карнизов, в которых радиус имеющего изгиба может иметь 8 см. Универсальность таких карнизов говорит сама за себя, ведь эти изделия можно закрепить как на стене, так и на потолке с помощью специальных кронштейнов.

Особая гибкость изделий из полиуретана позволяет:

  • Изгибать карниз до получения необходимой формы
  • Выполнять большой радиус кривизны
  • В процессе монтажа карниза можно корректировать изгиб
  • Производить повторный монтаж
  • Помимо простоты в установке вы получите легкое скольжение занавесок
  • Простая регулировка изделия путем отпиливания или наращивания
  • Можно использовать в различных интерьерных решениях, а также для арочных проемов
  • Транспортировка профиля из полиуретана не составит проблем, так как при перевозке он просто сворачивается в кольцо

Как видите полиуретан является достаточно востребованным материалом и при этом его востребованность вполне объяснима, так как показатели прочности, экологической безопасности и устойчивости к химическим воздействиям у него на высоте.

Источник: http://pootdelke.ru/materialy-dlja-otdelki/vspenennyj-poliuretan.html

Области применения вспененного полиуретана

Вспененный полиуретан и сферы его использования

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.

Источник: https://polimerinfo.com/poliuretan/vspenennyj-poliuretan.html

Вспененный полиуретан: свойства, применение, методы получения и декоративный декор

Вспененный полиуретан и сферы его использования

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.

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.

Заливка

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.

Источник: http://promresursy.com/materialy/polimery/poliuretan/penopoliuretan.html

Пенополиуретан: вред для здоровья. Свойства пенополиуретана

Вспененный полиуретан и сферы его использования

Современный строительный рынок готов предложить своим потребителям как материалы, имеющие многолетнее применение и устойчивую репутацию, так и целый перечень полимеров, пришедших на рынок не так давно и еще только завоевывающих признание покупателей. Именно к этой группе и относят пенополиуретан.

Что это такое – пенополиуретан?

Этот современный строительный материал специалисты относят к группе газонаполненных пластмасс. Пенополиуретан (ППУ) состоит из инертной газовой фазы более чем на 85%. Сфера применения этого материала широка и разнообразна.

Однако жесткие споры по поводу того, приносит ли пенополиуретан вред для здоровья, не стихают уже много лет.

К самым обсуждаемым с этой точки зрения относят вопросы поведения материала при горении и выделения токсичных компонентов при нагревании.

Датой рождения пенополиуретана можно с уверенностью назвать 1937 год, когда небольшая группа ученых из лаборатории в Левенкузене синтезировала материал с необычными свойствами. В зависимости от того, каков был коэффициент смешивания компонентов нового материала и как быстро проходила реакция, свойства пенополиуретана кардинально отличались.

С одной стороны материал был упругий и гибкий, но достаточно непрочный к разрывным нагрузкам. С другой стороны – прочность, твердость, плотность, но хрупкость при изгибании. У материала открывались чрезвычайно широкие перспективы, но Вторая мировая война существенно замедлила их исполнение.

Однако начиная с 60-х годов прошлого столетия изготовление ППУ стало развиваться бурными темпами.

Основными компонентами, входящими в состав пенополиуретана и необходимыми для образования и присоединения цепочек полимера являются полиол (компонент А) и полиизоционат (компонент В).

Иногда отечественные производители в полиол могут добавлять еще один компонент – катализатор.

Основные составляющие пенополиуретана имеют специфический запах и представляют собой жидкость достаточно густой консистенции с оттенками от светло-желтого до темно-коричневого.

Полиол при длительном хранении имеет свойство слоиться, поэтому перед применением его рекомендуют перемешивать. Полиизоционат взаимодействует с водой – при контакте начинается кристаллизация. При длительном хранении на открытом воздухе на поверхности материала образуется пленка. По своему компонентному составу ППУ может быть двух видов – для напыления и для заливки.

Биогенные свойства

Полиолы и полиизоционаты, применяемые для производства ППУ, являются нефтепродуктами. Однако известно, что компоненты пенополиуретана можно вырабатывать и из растительных масел. Оптимальный вариант для этой цели – касторовое масло.

Полиольный компонент также можно получить из масел подсолнуха, сои, рапса. Однако стоимость этого сырья достаточно высока и производство экономически нецелесообразно.

Биогенные ППУ-материалы выпускаются в небольших объемах и используются для решения очень узких специфических задач.

Свойства ППУ

Пенополиуретан, выпускаемый отечественными и зарубежными производителями, имеет ряд как положительных, так и отрицательных характеристик.

Низкая теплопроводность материала (0,019 – 0,03 Вт/м), практически полная паронепроницаемость, водонепроницаемость делают пенополиуретан прекрасным тепло- и годроизолятором. То же самое можно сказать и о шумоизоляции. Высокий коэффициент адгезии делает возможным нанесение ППУ практически на любую поверхность.

Однако не только положительными качествами характеризуется пенополиуретан. Вред для здоровья человека может быть нанесен во время горения ППУ (при наличии прямого источника огня материал горит).

Кроме того, пенополиуретан выделяет в атмосферу токсичные вещества – формальдегиды. Пенополиуретан, компоненты которого вступают во взаимодействие с воздухом и водой, неустойчив к влиянию солнечных лучей.

С течением времени он темнеет и отваливается.

Сфера применения ППУ

Этот современный строительный полимер нашел широкое применение в различных областях жизнедеятельности человека.

Наиболее широка его область применение в строительстве: теплоизоляция, акустическая и гидроизоляция гражданских и промышленных объектов любого назначения (жилых, загородных домов, цехов, складов, ангаров и т.д.).

По причине низкой теплопроводности ППУ используют для утепления не только кровель, но и стен как внутри, так и снаружи зданий. Сэндвич-панели из ППУ незаменимы при строительстве быстровозводимых строительных объектов.

ППУ с плотностью 30-86 кг/м³ (жесткие пенополиуретаны) применяются в качестве шумо- и теплоизоляционного материала. Материал с плотность от 70 кг/м³ имеет плотную структуру, не пропускает воду и с успехом используется для гидроизоляционных работ.

При производстве холодильной техники ППУ применяется в качестве хладоизолятора. Обувная промышленность использует материал для изготовления различных элементов обуви и супинаторов.

Однако есть сферы, где очень сомнительна польза от применения такого материала, как пенополиуретан. Вред для здоровья могут причинить подкладочный материал и наполнители для мягкой мебели, матрацев, подушек и т.п.

(пенополиуретан плотностью 5-40 г/м³ – мягкие пеноблоки).

Хотя производители ППУ и уверяют, что материал экологически и биологически нейтрален, применение его в качестве наполнителя для детских игрушек также может заставить задуматься родителей о здоровье своих детей.

Сон в объятиях ППУ…

Речь пойдет о таких предметах спальных принадлежностей, как матрасы из пенополиуретана.

Вред, и достаточно серьезный, может быть нанесен вдыханием испарений сложных летучих химических соединений (около 30 видов), наиболее опасными из которых являются фенол и 2-этилгексановая кислота.

Причем новые матрацы с наполнителем из ППУ выбрасывают в атмосферу в 5-6 раз больше опасных веществ, чем старые. Концентрация паров этих веществ сопоставима с выделениями от нового ламинированного полового покрытия.

Уверения в безопасности матрацев с наполнителем из пенополиуретана сомнительны по той простой причине, что на этапе их изготовления применяют смолы, катализаторы, растворители, активные химические компоненты (фенол!).

Фенол считают токсичным веществом по той причине, что он испускает ядовитые испарения, и процесс этот без снижения или потери токсичности может продолжаться годами.

Этот химический элемент может стать причиной нарушения деятельности важнейших систем организма человека: дыхательной, нервной, сердечно-сосудистой. Следствием могут стать головные боли, потери сознания, нарушения координации движений. Функционирование почек и печени также может быть нарушено.

Постоянный контакт с фенолом и его испарениями может стать причиной появления таких грозных заболеваний, как астма, инфекционные легочные патологии, аллергия.

По мнению ученых, занимающихся исследованиями в этой области, применение пенополиуретана для изготовления детской мебели, матрацев, игрушек необоснованно. ППУ вполне может быть заменен на более безопасные материалы.

Если родители озабочены здоровьем своих детей, им надо очень внимательно относиться к выбору для них игрушек и матрацев, в которых в качестве наполнителя может быть использован пенополиуретан.

Основная масса цивилизованных стран запретила использование фенола для изготовления товаров повседневного пользования.

Что еще вредно?

Изделия из пенополиуретана достаточно широко применяются во многих сферах жизни человека. Монтажная пена и пенокартон на основе ППУ отрицательно влияют на легкие, кожу, глаза.

Плиты для теплоизоляции, изготовленные из пенополиуретана, выделяют в воздух токсичные соединения полиизоцоанатов, способные вызвать аллергию или астму.

При нагревании ППУ-плит отопительными батареями или солнечным светом выделение полиизоционата усиливается.

При возникновении пожара ППУ горит и выделяет токсичные газы, что является дополнительным источником опасности и угрозы для жизни. Однако стоит заметить, что в последнее время все больше применяются негорючие виды ППУ, получаемые путем введения в их состав специальных добавок. Такой пенополиуретан вред для здоровья практически не наносит.

Так где же правда?

Пенополиуретан – что это такое? Вред от него или польза? Огромное количество мест применения пенополиуретана в различных сферах жизни человека не позволяет дать однозначный ответ на этот вопрос. Для отраслей строительства это, безусловно, польза, и огромная.

Возможность изготовить смесь и нанести ППУ на утепляемую поверхность прямо на строительной площадке снижает сопутствующие расходы и позволяет создать монолитную ППУ-поверхность без щелей при монтаже и мостиков холода.

Теплоизоляция магистральных трубопроводов, изоляция низкотемпературных трубопроводов химической промышленности также на сегодняшний момент вряд ли возможна с той же эффективностью, которую обеспечивает пенополиуретан.

Однако применение этого материала при производстве товаров для людей (и для детей в особенности) многим специалистам в этой области видится не совсем обоснованным. Выделение токсичных веществ может оказать негативное влияние на здоровье человека.

Еще до 2003 года технология изготовления отечественных компонентов для производства ППУ предусматривала применение высоколетучих эфирных соединений. Сегодня производители уверяют, что от этой технологии отказались.

В течение 3 дней после нанесения материал освобождается от небольшого количества газов, оставшихся после реакции компонентов, и после этого пенополиуретан экологически безопасен.

В общем, в каждом конкретном случае, перед тем как использовать изделия из ППУ, надо здраво подойти к оценке всех «за и против» применения этого материала в той или иной сфере жизнедеятельности.

Источник: http://fb.ru/article/165405/penopoliuretan-vred-dlya-zdorovya-svoystva-penopoliuretana

Важные свойства полиуретана

Вспененный полиуретан и сферы его использования

К огромной группе полиуретанов относят полимерные высокомолекулярные соединения, мономеры которых связаны уретановой связью. Среди представителей имеются пластмассы различной плотности: мягкие, средние и очень жесткие.

Сфера применения полиуретанов широка, определяется структурой и характеристикой отдельных представителей. Большое распространение получила противопожарная полиуретановая пена, используемая повсеместно при выполнении строительных работ; существуют другие популярные виды продукции, свойства которых полезно знать.

Что такое пенополиуретан и как его получают

Корень названия – уреа – знаком всем и вызывает совсем другие, физиологические ассоциации. Известно, что врач-уролог занимается не химией пластмасс. Оказывается, уретановая связь полимера идентична той, которая присутствует в молекуле мочевины. Тогда происхождение названия становится понятным; следует разобраться – чем обусловлено такое разнообразие материалов на полиуретановой основе.

Полимеры уретана имеют разные свойства по следующим причинам:

  • различается количество мономеров, молекулярная масса, длина цепи;
  • в качестве сополимеров в линейную структуру могут вводить различные компоненты;
  • отличаются условия получения полимеров;
  • используются разные наполнители, добавляемые в полимеризованный продукт;
  • готовые высокомолекулярные вещества могут подвергать или не подвергать вспениванию;
  • насыщение пены газами отличается по интенсивности.

В результате образуется большое количество продуктов, отличающихся термостойкими свойствами, другими характеристиками, возможностями применения в различных сферах.

Высоким спросом пользуется эластомер из полимеризованного уретана (ПУ) и вспененный термостойкий полиуретан, который часто обозначают сокращением ППУ (пенополиуритан) (не путать с ППА, ППЕ и пр.) Полимерную продукцию применяют как монтажный, конструкционный, изолирующий материал.

Технические характеристики

Эластомер ПУ имеет разную степень жестокости в зависимости от использованной технологии получения, применяется для изготовления втулок, прокладок, уплотнителей, прокатных валов.

По износостойкости он превосходит все виды резин, каучуков и даже многие металлы.

Полиуретан с термостойкими свойствами применяют в виде плит теплоизоляции или монтажной пены для заделывания полостей, щелей.

Характеристики ПУ и ППУ материалов имеют много общего, тем не менее, присутствуют некоторые отличительные особенности.

Таблица. Физико-механические параметры некоторых типов полиуретана

Показатель полиуретана НИЦ ПУ-5 СКУ-ПФЛ-100 ТСКУ-ФЭ-4 Ур-70 В ПТГФ-1000 СУРЭЛ-20Ф СКУ-ПФЛ-100М Диафор-ТДИ ЛУР-СТ ТТ 129/194
Твердость по Шору, ед. 88—93 95— 98 40—90 70—80 95—98 93—97 95—100 86—88 75—85 80—100
Предел прочности при растяжении, кгс/см² 320—450 350—400 250—350 230—390 350—420 390—500 450—500 380—460 400—470 380—520
Относительное удлинение при разрыве, % 450—580 310—350 400—550 75—100 90—110 20—30 70—80 30—45 90—110 90—110
Условное напряжение при 100 % удлинении, кгс/см² 75—95 130—160 25—30 20—35 130—160 140—160 45—55 50—80 140—160
Относительное остаточное удлинение после разрыва, % Не более10 Не более10 Не более10 Не более 8 Не более 15 Не более 10 Не более 10 Не более 10 Не более 10 Не более 10
Температурный диапазон, °С 50 70 80 80 80 80 80 80 50 50

Теплопроводность

В связи с популярностью применения термостойкого полиуретана, как изолирующего материала, большое значение имеют его показатели теплопроводности.

В огромной мере способность проводить тепло зависит от плотности материала, его пористости. Значения плотности в линейке полиуретановой продукции изменяется в очень больших пределах от 30 кг/м3 до 300 кг/м3.

Способность проводить тепло варьируется в интервале от 0,019 Вт/м×К до 0.035 Вт/м×К.

Чем больше полых ячеек имеется в изолирующем слое термостойкого полиуретана, тем меньше его плотность, больше способность пропускать тепло.

Правомерно обратно утверждение — уменьшение количества полостей, приводит к увеличению плотности, уменьшению способности проводить тепло, повышенной склонности его изолировать.

Горючесть

Потребители и проверяющие организации большое внимание уделяют противопожарным характеристикам всех термостойких и других материалов, применяемых в строительстве или на производстве.

Горючесть ППУ и эластомера активно обсуждается в специальной и профессиональной литературе. Термостойким полиуретан можно назвать с натяжкой, так как максимальная температура его применения составляет 80 ℃.

Нижний температурный предел достигает -60°.

В целом представляемая информация о термостойких свойствах полиуретана существенно отличается.

Самые дешевые виды полиуретана относятся к классу Г4 (горючий), что вполне объяснимо высокой концентрацией воздуха (до 90 %) в материале.

Многие производители заявляют о принадлежности их изделий из термостойкого полиуретана к классу Г2. Это возможно только в том случае, когда в состав введены антипирены. Других способов понизить горючесть полимера не существует.

Негорючие ППУ содержат большое количество добавок, что обязательно должно быть указано в сертификате. Введение в полимерную среду антипиреновых веществ может в некоторой мере повлиять на другие характеристики термостойкого полиуретана, поэтому на все показатели нужно обратить внимание.

Для обеспечения безопасности конструкций очень важна их воспламеняемость, которая у термостойкого полиуретана характеризуется как умеренная (В2). Учитывая широту ассортимента, не удивительно, что в линейке имеются трудно воспламеняемые изделия, которые отличаются от остальных составов, наличием добавок, характеристиками.

Различные модификации термостойкого полиуретана значительно отличаются по способности возгораться, гореть, затухать, что очень важно учитывать в момент приобретения, до начала монтажа. К абсолютно безопасным материалам полимер отнести нельзя, но многие его разновидности вполне могут быть использованы, в связи с соответствием нормативным требованиям.

Другие важные свойства

Важным свойством эластомерных продуктов является твердость, которую принято измерять в условных единицах по шкале с фамилией ее разработчика Шора. У различных видов ПУ этот показатель варьируется от 74 до 95 единиц, в то время как у резины он равен максимум 60.

Модуль упругости при растягивающих нагрузках у обычного и термостойкого полиуритана укладывается в диапазон от 40 % до 98 %, при этом параметр может задаваться при технологии производства. Для резины максимальное значение модуля упругости составляет только 75 %.

Физико-химические качества оценивают дополнительно эластичностью по отскоку, которая у ПУ равна 29 %, а для резины 12 %.

Таблица. Поведение полиуретана в различных средах (Ст- стоек, Нт — нестоек)

Реагенты Концентрация, % Стойкость
Вода водопроводная Ст
Морская вода Ст
Соляная кислота 36 Нт
Серная кислота 45 Ст
Фосфорная кислота 40 Ст
Едкий натр 40 Ст
Аммиачная вода 25 Ст
Азотная кислота 68 Ст
Ацетон Нт
Кетоны Нт
Четырёххлористый углерод Нт
Толуол Ст
Бензин, нефтепродукты Ст
Сода Ст
Этил ацетат Нт
Метиловый спирт 96 Ст
Этиловый спирт 96 Ст
Эфиры Нт
Уксусная кислота Ст
Минеральные масла Ст
Растительное масло Ст
Муравьиная кислота Нт

Впечатляет предел прочности при разрывающих нагрузках, который для полиуретана равен 312 %, в то время как для качественной резины характерен показатель 115 %.

В такой же мере (в 3 раза) у продукции из полиуретана выше коэффициент морозостойкости, чем у резиновых изделий. Стойкость к действию абразивов у полимера в 5 раз превышает аналогичный показатель резины.

Направления использования

Литьевые полиуретаны применяются для производства продукции разнообразных размеров. Из них делают большие шины для большегрузов, детали узлов для перемещения шламов, флотационные агрегаты, трубопроводные комплексы, гидроциклоны.

Литьевой полимер применяют для изготовления ремней, конвейерных полос, уплотнителей, валиков в легкой промышленности.

Для железнодорожного транспорта из полиуретана производят пневматические амортизаторы и уплотнители гидравлических узлов. Полиуретановые материалы незаменимы в автомобилестроении. Из них делают подшипники, элементы подвесок, вкладыши рулевой тяги, уплотнения и клапаны.

На обувных производствах изготавливают полиуретановые подошвы, применяют полимер как искусственную кожу.

ПУ является хорошей связующей добавкой при производстве плит ДСП, полимербетонов, имитаторов древесины из пенопластов, клеев и покрытий. Интересно отметить, что клеевые полиуретановые композиты применяются также в медицине. Еще из полимеров изготавливают протезы.

В остальных отраслях из эластомеров производят опорные элементы; уплотнительные кольца; покрытия для валов, роторов, роликов, барабанов, колес.

90 % полиуретановой продукции составляют пеноматериалы, которые являются разновидностью пенопластов.

Пена может форматироваться в изолирующую продукцию разнообразной формы в производственных цехах или на месте, посредством наполнения рабочего пространства. Называется процесс заливкой.

Если компоненты смешиваются с воздухом, затем оседают на поверхности, происходит напыление. Таким способом утепляют трубы, другие конструкции и детали.

ППУ используют в автомобиле и авиастроении, в пищевой и мебельной отраслях, при производстве обуви, упаковочных материалов, в строительном деле. Вспененный термостойкий полиуретан применяют как утеплитель теплотрасс, кровельных и других конструкций. Так напыление кровли ППУ экономит 80 % времени, 50 % средств, по сравнению с использованием других материалов.

Полиуретановыми пластинами утепляют вертикальные стены, полы, фундаменты, чердаки. Полимер не гниет, не подвергается разложению, может эксплуатироваться до 30 лет и более.

Термостойкий полиуретан – многофункциональный материал с большими возможностями, которые определяются характеристиками каждого отдельного вида продукции.


Загрузка…

Источник: https://ProtivPozhara.com/zaschita/stroitelstvo/svojstva-poliuretana

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.