Poliuretany - co to jest


Poliuretany należą do grupy polimerów, które znajdują powszechne zastosowanie w przemyśle dzięki swoim rozległym właściwościom.

Izocyjaniany, które służą jako bazowy surowiec w syntezie poliuretanów, po raz pierwszy wyodrębnił w roku 1849 Wurtz. Reakcje zachodzące pomiędzy izocyjanianami i związkami, które zawierają aktywne atomy wodoru (głównie oligomery) prowadzą do syntezy polimerów. Wiedzę tę wykorzystał w 1937 r. Bayer, który wraz ze swoimi pomocnikami stworzył podstawy chemii i technologii poliuretanów. Niemiecki przemysłowiec jest autorem pierwszego tworzywa poliuretanowe (1947 r.). Z poliuretanów korzystają niemal wszystkie gałęzie gospodarki. Ich nazewnictwo może jednak wprowadzać w błąd, gdyż powszechnie używana nazwa „poliuretany” jest tak naprawdę skrótem myślowym – poliuretany nie są polimerami, które powstały w procesie polimeryzacji monomerów uretanowych. W zależności od warunków reakcji i składu surowców polimery zbudowane mogą być z grup eterowych, uretanowych, estrowych, mocznikowych, allofanianowych, itd.

Jako środek spieniający wykorzystuje się w przypadku poliuretanów wodę lub obojętne i niskowrzące rozpuszczalniki (z reguły chlorowcopochodne).

Reagując z grupami izocyjanianowymi, woda wydziela dwutlenek węgla, natomiast rozpuszczalniki ulegają odparowaniu i tworzą pory w trakcie egzotermicznej reakcji powstawania poliuretanów. Najpowszechniej stosowanym rozpuszczalnikiem przy spienianiu poliuretanów jest monofluorotrichlorometan CFCl3 (freon), będący cieczą wrzącą w temperaturze 23,80 °C (296,8K). Freon ulega dobremu rozpuszczeniu w mieszaninie reakcyjnej monomerów, ale nie rozpuszcza się w poliuretanie. W trakcie spieniania freon częściowo wyparowuje, a częściowo przenika do porów poliuretanu. Z powodu aspektów ekologicznych i finansowych zamiast fluorochlorometanów próbuje się używać chlorku metylenu CH2Cl2 (wrzącego w temperaturze 37°C) lub innych lotnych związków bezfluorowych.

Poliole, polietery lub poliestry, które zawierają w cząsteczce dwie lub więcej grup wodorotlenkowych, to podstawowe składniki używane do wytwarzania pianek poliuretanowych (zdarza się też stosować olej rycynowy i jego pochodne).

Pianki elastyczne powstają z mieszanin polioli o większej ilości dwufunkcyjnych składników, a w celu otrzymania pianki sztywnej konieczne jest dodanie polioli trój- lub więcej funkcyjnych.Ostateczne cechy pianki, takie jak wytrzymałość czy wytrzymałość chemiczna, są uzależnione od funkcyjności i charakteru poliolu. Gotowy produkt otrzymywany jest za pomocą metody prepolimerowej lub jednoetapowej. Przy pierwszej z nich proces przebiega w dwóch etapach. Najpierw poliol wchodzi w reakcję z umiarkowanym nadmiarem diizocyjanianu w stosunku do grup wodorotlenowych poliolu. Izocyjanian łączy się z grupami końcowymi poliolu i tworzy produkt zawierąjący wolne grupy izocyjanianowe. Powstały w ten sposób prepolimer w następnym etapie ulega spienieniu i wymieszaniu z wodą oraz aktywatorami. Z wody połączonej z grupą izocyjanianową wydziela się oprócz dwutlenku węgla dzaiałającęgo jako czynnik spieniający także grupa aminowa, która może reagować z grupą izocyjanianową kolejnego łańcucha. Mamy wtedy do czynienia z powstawaniem wiązania mocznikowego.

W kolejnej z metod – metodzie jednoetapowej – zmieszać trzeba wszystkie składniki naraz i cały proces można przeprowadzać sposobem ciągłym albo periodycznym. Elastyczne pianki poliuretanowe wykorzystuje się w branży odzieżowej, tapicerskiej, lotniczej i samochodowej oraz przy produkcji filtrów powietrza, uszczelnień, wykładzin, pojemników i zabawek. Pianki sztywne pod względem wytwarzania są podobne do pianek elastycznych. W tym przypadku jednakże, poliestry i polietery muszą składać się z większej ilości grup wodorotlenowych. Większa zawartość tri- i tetrawodorotlenowych polioli w piance poliuretanowej oznacza sztywniejszą strukturę oraz lepszą wytrzymałość.

Pianki poliuretanowe przez nasz firmę stosowane są do najbardziej wydajnych izolacji natryskowych dostępnych obecnie w Polsce.

DARMOWA WYCENA