پلی اورتان (34 عکس): این ماده چیست؟ پلی اورتان ترموپلاستیک و انعطاف پذیر ، ویژگی ها و چگالی ، نقطه ذوب و سایر خواص ، تولید

2024 نویسنده: Beatrice Philips | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-18 12:10

اولین بار نام پلی یورتان در سال 1937 شنیده شد. این ماده توسط اتو بایر از دی ایزوسیانات و پلی استر به شکل مایع سنتز شد. این ماده دارای مزایای زیادی نسبت به پلاستیک است ، که در آن زمان تقاضای زیادی داشت.

این ماده چیست؟

پلی اورتان یک نوع ماده منحصر به فرد است که تقریباً نامحدود و چشم انداز استفاده دارد. این پلیمر شامل 2 نوع مواد اولیه است: پلی ال ها و ایزوسیانات ها . تولید دومی بر اساس پالایش نفت است. با مخلوط کردن عناصر مایع ، ترکیبات واکنشی بدست می آیند. خواص پلی اورتان به طور مستقیم به مواد تشکیل دهنده آن و همچنین نسبت کاتالیزورها ، عوامل دمنده ، تثبیت کننده ها و موارد دیگر بستگی دارد.

پلی اورتان شبیه یک الیاف پلیمری با ساختار متخلخل است. این یک الاستومر همه کاره محسوب می شود ، اما دارای مزایا و معایب است.

مزایای پلی اورتان شامل ویژگی های زیر است:

• استحکام مکانیکی بالا ؛
• ثابت دی الکتریک؛
• سایش ضعیف ؛
• کشش خوب ؛
• توانایی حفظ شکل پس از تغییر شکل های مکرر ؛
• مقاومت در برابر سایش؛
• عمر مفید طولانی ؛
• مقاومت در برابر اسیدها ، روغن ها ، حلال ها ؛
• عدم حساسیت به تأثیر میکروارگانیسم ها ؛
• محدوده دمای عملیاتی بزرگ ؛
• مقاومت در برابر درجه حرارت پایین ؛
• توانایی کار تحت فشار بالا

این ماده پیر نمی شود ، خود را برای انواع مختلف ماشینکاری مناسب می کند. علاوه بر این ، محصولات پلی اورتان سبک هستند و بنابراین حمل و نصب آنها آسان است. این الاستومر دارای قابلیت کف شدن است ، بنابراین انواع محصولات متخلخل از آن ساخته می شوند.

با وجود مزایای زیاد ، پلی اورتان دارای معایبی است:

• ناپایدار در بارهای پیچشی ؛
• کشش و استحکام مواد به طور مستقیم به رژیم درجه حرارت محیط بستگی دارد.
• پیچیدگی فرآوری به مواد اولیه ثانویه

این نوع الاستومر به موادی اطلاق می شود که به راحتی قابل پردازش در انواع مختلف هستند. روشهای مختلف شکل دهی به آن اعمال می شود.

• اکستروژن . این روش تولید پلی اورتان شامل اجبار مواد به شکل مذاب از طریق سوراخ تشکیل دهنده اکسترودر است.
• ریخته گری تحت تأثیر فشار ، توده مذاب به قالب خاصی تزریق می شود و پس از آن سرد می شود.

مقایسه با لاستیک

علیرغم این واقعیت که لاستیک و پلی اورتان کاملاً مشابه هستند ، الاستومر مصنوعی از نظر کیفیت از مواد طبیعی پیشی می گیرد. الیاف پلیمری برخلاف لاستیک از استحکام و مقاومت بیشتری در برابر سایش برخوردارند . به همین دلیل ، لاستیک در بسیاری از صنایع کمتر از پلی اورتان استفاده می شود. عامل اصلی م theثر بر دوام مواد ، ساییدگی آن ، حساسیت به تأثیر محیط تهاجمی است. هنگام مقایسه با این معیار ، می توان نتیجه گرفت که پلی اورتان 10 برابر در برابر سایش مقاوم است.

با توجه به ارزیابی مقاومت در برابر محیط های مختلف ، پلیمر نیز بهتر از لاستیک در نظر گرفته می شود . این می تواند اثرات حلال ها و مواد شیمیایی سمی را تحمل کند. لاستیک طبیعی دارای استحکام کششی 1.5 تا 3 برابر کمتر از الاستومر است.مواد مصنوعی قادرند در صورت بار زیاد ، سریع شکل خود را بدون تغییر شکل بازیابی کنند. لاستیک به نوبه خود فقط از نظر هزینه بر الاستومر برتری دارد که بسیار کمتر از مصنوعی است.

با این حال ، به گفته کارشناسان ، برای جلوگیری از نیاز به پرداخت دو برابر در آینده ، بهتر است مواد با کیفیت و گران قیمت خریداری کنید.

ویژگیها و خواص

از آنجا که پلی اورتان بر پایه پلیول و ایزوسیانات است ، متعلق به گروه پلی ال های پلی استر است. با توجه به این که این نوع یک الاستومر است ، با قابلیت توسعه خوب و توانایی بازگشت به اشکال اصلی مشخص می شود. افزودنیهای مختلف می توانند خواص بی نظیری به پلیول بدهند ، که می تواند شاخص های کشسانی ، نرمی ، سختی ، مقاومت را تغییر دهد.

پلی اورتان در چندین حالت تولید می شود:

• در مایع چسبناک ؛
• در نرم ؛
• به صورت جامد

صرف نظر از شکل ، الاستومر تحت تأثیر عوامل محیطی مکانیکی و شیمیایی مشخصات فنی خود را تغییر نمی دهد. این ماده همچنین در برابر اشعه ماوراء بنفش ، قارچ و کپک مقاوم است.

ویژگی های فنی پلی اورتان اجازه می دهد تا از آن در بسیاری از مناطق خانگی و صنعتی استفاده شود. بیایید ویژگی های اصلی یک پلی استر پلی استر را لیست کنیم.

• تراکم شاخص بستگی به نوع مواد دارد ، معمولاً بین 30 تا 300 کیلوگرم در متر مکعب متغیر است.
• سختی در مقیاس ساحل ، می تواند از 50 تا 98 واحد متغیر باشد. این شاخص ها به الاستومر اجازه می دهد در بارهای زیاد استفاده شود.
• محدوده دما قابل توجه این ماده را می توان در دمای 60- تا 80+ درجه سانتیگراد کار کرد. با نشانگر 120-140 درجه می توان برای مدت کوتاهی از آن استفاده کرد. پلی یورتانها نقطه ذوب بالایی دارند - حداقل 160 درجه سانتیگراد. اگر این مواد تا 220 درجه گرم شوند ، تجزیه آنها شروع می شود.
• ضریب هدایت حرارتی - 0 ، 028 W / (m * K) .
• این پلیول هدایت الکتریکی ندارد .
• وزن . وزن مواد بسیار کم است.
• مقاومت در برابر ازن برخلاف لاستیک ، پلی اورتان تحت تأثیر ازن تجزیه نمی شود.
• مقاومت در برابر محیط های تهاجمی .
• اشتعال پذیری . طبق GOST 12.1.044 ، مواد به عنوان غیر قابل احتراق طبقه بندی می شوند ، بنابراین در بسیاری از صنایع استفاده می شود.
• دوستدار محیط زیست . پلی اورتان به عنوان یک ماده ایمن طبقه بندی می شود ، بنابراین اغلب در زندگی روزمره استفاده می شود.

آیا پلی اورتان مضر است؟

پلی یورتان به دلیل ویژگی های صرفه جویی در مصرف انرژی ، جزء مواد ایمن طبقه بندی می شود. با این حال ، هنگام ارزیابی سازگاری با محیط زیست ، ارزش آسیب رساندن به این الاستومر در حالت مایع و جامد را باید در نظر گرفت. همانطور که تمرین نشان داده است ، در حالت خشک ، این پلیول مواد مضر منتشر نمی کند . بخارات خطرناک تنها در صورتی امکان پذیر است که مواد به اشتباه مورد استفاده قرار گیرند.

اگر تمام اقدامات ایمنی در کسر مایع رعایت شود ، پلی اورتان هیچ خطری برای مردم و حیوانات نخواهد داشت.

با این حال ، نقض فن آوری تولید ممکن است منجر به انتشار گازهای سمی زیر شود

• ایزوسیانات ها … این مواد بخشی از محصولات رنگ و لاک ، فوم هستند. وجود آنها می تواند در صورت عدم وجود محافظت ویژه باعث آسم شود.
• کاتالیزور آمین ، که باعث افزایش حساسیت ، تحریک پذیری ، تاری دید می شود . در صورت استنشاق مداوم ، این مواد باعث زخم ، سوزش غشاهای مخاطی ، سوختگی دهان ، گلو و مری می شوند.
• پلیول او می تواند اثر سمی خود را فقط در تماس مستقیم با یک موجود زنده ، یعنی هنگام بلع ، نشان دهد. مسمومیت با پلیول به شکل استفراغ ، مسمومیت و اسپاسم ظاهر می شود.
• بازدارنده آتش . این ماده به تدریج در بدن تجمع می یابد و پس از آن باعث مسمومیت می شود.

در نتیجه موارد فوق ، می توان نتیجه گرفت که پلی اورتان تنها در صورت استفاده نادرست می تواند برای سلامتی مضر باشد . این اغلب هنگام استفاده از انواع اسپری با کیفیت پایین و همچنین در صورت عدم محافظت ویژه در حین کار اتفاق می افتد.

بسیاری نگران خطرات پلی اورتان هستند که در محل های مسکونی نصب شده است. ترس کاربران بیهوده است ، زیرا این دسته از کالاها قبل از فروش تحت آزمایش های ایمنی زیادی قرار می گیرند. مشکلات تنها در صورتی ممکن است بوجود آید که الاستومر از تولید کننده ای خریداری شود که گواهینامه کیفیت ندارد.

مقایسه با سایر مواد

با دانستن ویژگی های پلی اورتان ، می توان گفت که مزایای بسیار بیشتری نسبت به لاستیک دارد. همانطور که قبلاً ذکر شد ، این پلیمر از نظر دوام ، قابلیت توسعه ، استحکام و بسیاری از ویژگی های دیگر از آن پیشی می گیرد. مصرف کنندگان اغلب انتخاب پلی یورتان و سایر محصولات مشابه را در مقایسه با آنها دشوار می دانند.

• دوروپلیمر دارای ظاهر یک محصول پلاستیکی مات است. به نوبه خود ، پلی اورتان مانند یک پودر کف شده است و با یک آغازگر پوشانده شده است. دومی سبک است و برای کار با سقف عالی است. علاوه بر این ، مجموعه آن بسیار گسترده است. Duropolymer متعلق به پلیمرهای ضد خرابکاری است ، بنابراین خریدار مجبور نیست در مورد بازسازی آن برای مدت طولانی فکر کند.
• وینیل این ماده ، بر خلاف پلی اورتان ، برای محافظت از سطح در نظر گرفته نشده است ، بیشتر برای اهداف تزئینی استفاده می شود.
• سیلیکون این مواد برای استفاده در انواع مختلف کار تولید می شوند. به گفته مصرف کنندگان ، الاستومر با دوام و استحکام بهتر مشخص می شود. به نوبه خود ، سیلیکون با این واقعیت که الاستیک و بی فعال است متمایز می شود.
• پلی استایرن منبسط شده تفاوت بین مواد در درجه اول در هزینه است که برای پلی اورتان بیشتر است. پلی استایرن منبسط گرما را به خوبی هدایت نمی کند ، استفاده از آن راحت و آسان است. پلی اورتان بیشتر از مواد قبلی دوام می آورد ، تحت تأثیر عوامل منفی محیطی خراب نمی شود.
• پلی استر . با استفاده از آن ، پلی اورتان دارای بسیاری از خواص مشابه است. با این حال ، از نظر کیفیت ، ماده دوم نسبت به ماده اول برتر است. پلی اورتان الاستیک تر ، قوی تر و با دوام تر از پلی استر است.

مروری بر گونه ها

پلی اورتان یک ماده جهانی شفاف با کارآیی انرژی است که هر روز در سراسر جهان محبوبیت پیدا می کند. این ماده دارای علامت گذاری خاص خود است. محبوب ترین مارک های الاستومر شامل SKU-PFL-100 ، NITs PU-5 هستند ، آنها با سختی ساحل 85-90 واحد مشخص می شوند.

فوم پلی اورتان انعطاف پذیر

مرسوم است که از لاستیک فوم پلی اورتان انعطاف پذیر به عنوان ضربه گیر استفاده کنید . علاوه بر این ، از آن برای ایجاد ملافه ، روکش ، بسته بندی و فضای داخلی خودرو استفاده می شود.

فوم قابل انعطاف را می توان در هر شکل ایجاد کرد. این نوع پلی اورتان با سبکی ، استحکام و راحتی مشخص می شود.

ترموپلاستیک

پلی اورتان ترموپلاستیک یک ماده الاستیک و انعطاف پذیر است که در برابر سایش و شرایط نامساعد جوی مقاوم است. با روشهای مختلف تولید و رنگ آمیزی می شود. عملیات ترموپلاستیک الاستومر بر روی ماشینهای اکستروژن ، فشرده سازی ، ضربه ای انجام می شود . این محصول انعطاف پذیر قادر است با کاربردهای مختلف مانند ساختمان ، خودرو ، کفش سازگار شود.

برنامه های کاربردی

پلی استر پلی ال امروزه بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. اقلام روکش ، قطعات پرس ، غلتک ، چرخ ، رول ، رول ، حلقه های آب بندی ، کاف ها ، شاخه ها از ورق های پلی اورتان تولید می شوند . به صورت مایع ، کاربرد خود را در پوشش سازه های بتنی ، واگن ها ، دریچه ها و سقف ها پیدا کرده است. اغلب ، الاستومر بخشی از محصولات سیلانت ، چسب ، رنگ و لاک است.

در صنایع سنگین ، قطعات جذب شوک از این مواد ساخته می شوند . در ساخت و ساز ، برای ایجاد یک پوشش ضد لغزش ، سطوح مقاوم در برابر ارتعاش ، نما استفاده می شود. صنایع خودرو و مبلمان بدون الاستومر ضروری هستند.تقاضا برای پلی اورتان در صنعت نساجی مشاهده می شود. برای ساخت روکش ، زیپ ، پرچ ، کفی ، زیره مناسب است. پزشکی از الاستومر برای تولید کاندوم ، پروتز و ایمپلنت استفاده می کند.

در حال پردازش

امروزه موضوع بازیافت پلی اورتان اهمیت فزاینده ای پیدا کرده است. این مشکل با افزایش مساحت محل های دفن زباله و همچنین افزایش هزینه حذف آنها همراه است. در سال های اخیر توسعه جدیدترین فناوری ها برای پردازش الاستومرها مشاهده شده است و توجه بیشتری به این موضوع می شود.

در اینجا روشهای اصلی برای به دست آوردن مواد بازیافتی از پلی اورتان آورده شده است

• فیزیکی . در این حالت ، پلاستیک خرد می شود ، که بعداً به عنوان پرکننده در ساختمان استفاده می شود.
• یادآوری نتیجه این روش تولید مواد اولیه است که بعداً برای به دست آوردن محصولات پلی اورتان استفاده می شود.
• گلیکولیز با حرارت بالا با استفاده از این روش ، کربوهیدرات ها تجزیه می شوند.
• شیمیایی پردازش بر اساس depolymerization است ، پس از آن موادی با وزن مولکولی پایین از الاستومر تشکیل می شوند.
• سوزش . این روش برای به دست آوردن انرژی از همه موارد فوق خطرناک تلقی می شود ، زیرا مواد مضر را در هوای جوی آزاد می کند.

با توجه به معرفی گسترده بازیافت ، مشکل فعلی استفاده از پلی اورتان قابل حل است. خواص این مواد متنوع است ، آنها عملا هیچ مرزی ندارند. الاستومر نه تنها در محیط داخلی ، بلکه در شرایط شدید نیز کاملاً عمل می کند.

علیرغم این واقعیت که این ماده مصنوعی است ، برای انسان بی خطر است ، بنابراین در صنایع پزشکی ، ساختمان سازی ، نساجی و کفش استفاده می شود. علیرغم هزینه بالا در مقایسه با سایر مواد ، پلی اورتان با قابلیت اطمینان و دوام خود جواب می دهد.