Полиуретан — это уникальный синтетический полимерный материал. В первый раз Байер Отто Георг Вильгельм с сотрудниками получил полиуретаны и наладил их промышленное создание в 1937 году. Промышленное создание пенополиуретанов на базе сложных полиэфиров было скооперировано в Германии в 1944 году, а их аналогов на базе более дешевеньких обычных полиэфиров — в США в 1957 году.
«Материал с неограниченными способностями» состоит приемущественно из 2-ух типов сырья, изоцианата и полиола, которые получают из сырой нефти. При смешивании 2-ух готовых к переработке водянистых компонент системы, которые содержат разные вспомогательные средства (катализаторы, вспениватель, стабилизаторы и т.д.), появляется реакционно-способная смесь. Зависимо от рецептуры и соотношения компонент, при соответственной технологии есть возможность отрегулировать диапазон параметров образующегося полиуретана — мы можем получить жесткий, мягенький, интегральный, вспененный (вспененный) либо цельный. Полиуретаны могут быть вязкими жидкостями либо твёрдыми продуктами — от высокоэластичных мягеньких резин до жёстких пластиков и перерабатываются фактически всеми существующими технологическими способами: экструзией, прессованием, литьем, заливкой.
Следовательно, из 4 «гигантов» современной крупнотоннажной промышленности пластических масс — целофана, поливинилхлорида, полистирола и полиуретана — последний является, непременно, более универсальным материалом.
Благодаря своим хорошим эксплуатационным свойствам полиуретан употребляется как конструкционный материал в почти всех отраслях индустрии. Особенность уретановых характеристики, превосходящие не только лишь все типы каучуков, да и эластомеров — только высочайшие эксплуатационные металлы. На мировом рынке существует огромное количество марок полиуретанов: адипрены, вулколланы, вулкопрены. Российские марки, приобретенные на базе российских полиэфиров не уступают, а по неким чертам превосходят завезенные из других стран аналоги. Уретановые эластомеры есть возможность получать с широким спектром параметров. Благодаря высочайшему модулю полиуретанов по сопоставлению с другими эластомерами изделия из их есть возможность делать с более тонкими стенами.
В критериях неизменной динамической нагрузки верхним пределом температуры эксплуатации следует считать +100 °С. Низкие температуры не изменяют очень характеристики полимерных эластомеров. Конфигурации эластичности и твердости возникшие при температурах не ниже минус 18 °С носят обратимый нрав. Хрупкость начинает появляться при температурах ниже минус 60, минус 80 °С. Следовательно, рабочие температуры полимерных изделий лежат в спектре от минус 70 до 100 °С, упругость при всем этом фактически не изменяется. Допускается периодическое увеличение температуры до +110, +140 °С. Проведенные опыты представили, что полиуретаны очень водостойки. При повышении температуры физико-механические характеристики уретанов фактически не понижаются. С целью улучшения физико-механических параметров при изготовлении уретанов могут быть применены рецептурные добавки и наполнители. Уретановые эластомеры владеют высочайшими диэлектрическими качествами. Тесты представили, что при напряжении в 20000 В на образчике шириной в 2 мм наблюдалась «корона» (пробоя эталона не наблюдалось). Эластомеры имеют хорошую стойкость к маслам и растворителям и подходят для работы со смазочными маслами, нефтью и ее производными, не имеют озонового старения, имеют высшую стойкость к микробам и плесени. Опытнейшая эксплуатация показала, что уретановые эластомеры имеют разную хим стойкость по отношению к разным хим реагентам. Очень стремительно они разрушаются при воздействии ацетонов, азотной кислоты, соединений, содержащих большой процент хлора (соляная кислота, водянистый хлор), метаналя, муравьиной и фосфорной кислоты, скипидара, толуола.
Более всераспространенным типом полиуретанов в текущее время являются литьевые полиуретаны, имеющие по отношению к другим видам, более высочайшие физико-механические свойства и твердость по Шору А 85 — 90 единиц. Литьевые полиуретаны почаще используют для производства деталей внутризаводского транспорта, разных валов, шестерен, вибростойких деталей, отбойных молотков и других изделий для машиностроения, горнодобывающей, авиационной, авто, нефтегазодобывающей, строительной, полиграфической и других отраслей индустрии. Уретановые эластомеры, как конструкционные материалы, не просто подменяют металлы, а превосходят их по эксплуатационным свойствам в силу уникального сочетания физико-механических черт. Особенный энтузиазм представляет применение литьевых полиуретанов в производстве вибростойких деталей (к примеру, устройство амортизации установок погружного электроцентробежного насоса, протектора центратора подвески НКТ), а так же в уплотнительной технике и кузнечно-штамповом производстве. Для улучшения физико-механических черт эластомеры армируют разными тканями — бронежилетной класса «Кевлар», сетками и другими. Полиуретан с фуррором подменяет резину разных марок (а в неких случаях и металлы), благодаря подобным свойствам как: износостойкость, кислотостойкость, маслобензостойкость, высочайшие диэлектрические характеристики, также возможность работы при больших давлениях (до 750 атм.) в широком температурном спектре (от -60 до 140 °С). При специальной обработке полиуретан имеет крепкие связи с металлом.
Изделия и конструкции на базе полиуретанов употребляют во всех в отсутствие исключения отраслях индустрии. Вот далековато не полный список вероятных областей внедрения полиуретана:
Тепло и хладоизоляция промышленных, бытовых, торговых холодильников, транспортных рефрижераторов, складов-хранилищ, изготовка изотермических и морозильных автофургонов и камер, термоизоляция трубопроводов, железобетонных и кирпичных сооружений, резервуаров, изготовка озонобезопасных теплоизоляционных плит, скорлуп; изготовка систем «труба в трубе» — полиуретан заливается в место меж трубой и тепло-гидрозащитной оболочкой (утраты тепла в таковой конструкции в 3-4 раза ниже нормативных, а срок ее службы для систем жаркого водоснабжения — более 25-30 лет); утепление и гидроизоляции кровель и фасадов построек, стенок, полов, крыш, подвалов, потолков, мансард, жилых и производственных помещений, саун, бань, внешней и внутренней термоизоляции оконных и дверных просветов, герметизации межпанельных швов и т.д., изготовка «сэндвич» — конструкций с внедрением обкладочных материалов, в том числе декоративных, теплоизоляционных негорючих блоков различного предназначения; изготовка деталей радиоэлектронной индустрии, ярких валиков в полиграфической индустрии, прокладок, уплотняющих материалов и обувных подошв, создание деталей и узлов машин, подвергающихся огромным динамическим нагрузкам, вибрации, воздействию химически брутальных сред, эрозионному воздействию жестких частиц в газовых потоках либо водянистой пульпе, также всеохватывающему воздействию обозначенных причин; изготовка покрытий лопастей вертолетов, приводных ремней в стиральных машинах, конвейерных ленты и рукавов, подшипников скольжения управляющего механизма, частей фронтальной подвески, вкладышей управляющих тяг, самосмазывающихся уплотнений, топливо-стойких клапанов, маслостойких деталей, рычагов переключения передач; создание шовных нитей и протезов сердечно-сосудистой системы, сорбентов для выделения и концентрирования разных соединений из воздуха, природных и сточных вод, носителей для иммобилизации ферментов и органических реагентов, жестких полимерных матриц в сорбционно-спектроскопических способах анализа; разработка эконом, экологически незапятнанных и качественных лакокрасочных материалов, мебельных клеев-расплавов. Следовательно, полиуретан имеет большой диапазон внедрения, что охарактеризовывает его конкретно как универсальный, многопрофильный материал с большущим потенциалом и далековато идущими перспективами использования.
Первоисточники: