Что такое полиуретан? История развития полиуретана:
В настоящее время к полиуретанам (ПУ) относят обширный класс полимеров, зачастую сильно отличающихся химической природой, строением цепи и свойствами, но неизменно содержащих уретановые группы-NHCOO-. История возникновения полиуретанов началась в 30-е годы, когда Карозерс (США) провел исследования по синтезу полиамидов. На основании этих исследований в концерне "Farbenindustrie" (Германия) начались работы по созданию полимерных материалов, подобных полиамидам. В 1937 году Байер с сотрудниками синтезировали полиуретановые эластомеры взаимодействием диизоцианатов с различными гидроксилсодержащими соединениями. Затем на основе этих композиций они получили пенополиуретаны. Работы того периода преследовали цель заменить полиуретанами такие стратегические материалы, как натуральный каучук, сталь, пробку. С того времени эта область химии полимеров развивалась бурными темпами. В нашей стране исследования в этом направлении начаты в 60-х годах. Велись работы в институтах АН СССР, в ряде вузов и НИИ.
Производство полиуретанов:
Производство полиуретанов (ПУ) представляет собой одну из наиболее динамично развивающихся отраслей промышленности. Такой интерес производителей ПУ прежде всего связан с возможностью получения разнообразных технически ценных материалов на их основе.
"Материал с неограниченными возможностями" состоит главным образом из двух типов сырья, изоцианата и полиола, которые получают из сырой нефти. При смешивании двух готовых к переработке жидких компонентов системы, которые содержат различные вспомогательные средства (катализаторы, вспениватель, стабилизаторы и т.д.), образуется реакционно-способная смесь. В зависимости от рецептуры и соотношения компонентов, при соответствующей технологии можно отрегулировать спектр свойств образующегося полиуретана - мы можем получить жесткий, мягкий, интегральный, ячеистый (вспененный) или монолитный. Полиуретаны могут быть вязкими жидкостями или твёрдыми продуктами - от высокоэластичных мягких резин до жёстких пластиков и перерабатываются практически всеми существующими технологическими методами: экструзией, прессованием, литьем, заливкой. На их основе получают все известные типы полимерных материалов и изделий: наполненные, армированные, вспененные, ламинированные, в виде плит, листов, блоков, профилей, волокон, пленок.
Свойства полиуретанов:
Одной из главных характерных особенностей полиуретанов является
1.Широкий диапазон твердости получающихся изделий (от 40 до 98 единиц по Шору, шкала А). Так, полиуретан твёрдостью 40 единиц по Шору будет мягким и эластичным, а твердостью 98 единиц – твёрдым как сталь.
Полиуретановые изделия имеют отличные механические характеристики –
2. Высокую абразивную стойкость (в 3-5 раз выше, чем у резины)
3.Эластичность (выдерживают растяжение до 1000%)
4.Прочность (в 20-25 раз превышает прочность резины)
5.Высокое сопротивление раздирам и многократным деформациям
6.Прекрасную адгезию к металлам (прочность связи полиуретан-металл значительно выше, чем в аналогичных резинометаллических соединениях)
7.Вибростойкость и упругость при низких температурах
8.Высокую стойкость к значительным неравномерным нагрузкам (до 105 МПа)
9. Полиуретаны мало подвержены старению
10.Имеют низкую температуру стеклования
11.Они характеризуются стойкостью к агрессивным средам, в том числе, к минеральным маслам, бензину, щелочам, кислотам, к большинству органических растворителей, к озону и ультрафиолетовым лучам, к морской воде
12. Полиуретаны обладают высокими диэлектрическими свойствами
13.Там, где присутствуют большие знакопеременные механические нагрузки, большие диапазоны рабочей температуры (рабочая температура для большинства полиуретанов от –60°C до +110°C
Применения полиуретанов:
На самом деле с предметами в состав, которых входит полиуретан в Вашей жизни Вы встречаетесь каждый день, не подозревая об этом, например начнём с самых простых примеров: в обувной промышленности из них изготавливают износостойкие подошвы, а также используют в качестве искусственной кожи, в медицине – производство трубок и катетеров, оборудование для кроватей, хирургические простыни и салфетки, раневые повязки, так же из полиуретана изготавливают в медицине имплантаты для человека и животных кратковременного действия, сорбентов для выделения и концентрирования различных соединений из воздуха, природных и сточных вод, носителей для иммобилизации ферментов и органических реагентов, твердых полимерных матриц в сорбционно-спектроскопических методах анализа, мебельная промышленность (изготовление мягкой мебели с использованием эластичного пенополиуретана (поролон), корпусных и декоративных элементов из жесткого пенополиуретана, лаки, клей, покрытия, при изготовлении конвейерных лент, разнообразных уплотнительных деталей, деталей машин, валиков для текстильной и бумажной промышленности, уплотнений гидравлических устройств и масляно-пневматических амортизаторов железнодорожного транспорта. ПУ термоэластопласты наиболее широко применяются в автомобилестроении. Из них изготавливают подшипники скольжения рулевого механизма, элементы для передней подвески, вкладыши рулевых тяг, самосмазывающиеся уплотнения, топливостойкие клапаны, маслостойкие детали все эти перечисленные примеры лишь малость того, в какие предметы входит полиуретан. Таким образом, полиуретан имеет огромный диапазон применения, что характеризует его именно как универсальный, многопрофильный материал с огромным потенциалом и далеко идущими перспективами использования.
