Содержание
Полиуретан сегодня называют материалом будущего. Его функции и свойства настолько разнообразны, что применение сырья возможно в различных сферах деятельности. Полиуретан имеет немало преимуществ, он сохраняет свои качества и свойства в экстремальных ситуациях, из-за чего считается одним из самых востребованных материалов в сфере строительства, тяжелой промышленности, например, при изготовлении шин, медицине.
Современные производства все больше закупают оборудования для переработки шин, чтобы потом изготавливать из них новую продукцию.
Оборудование для переработки пластиков тоже востребовано. Многие бренды из переработанного материала производят одежду, аксессуары и предметы домашнего интерьера.
Полиуретан: что это за материал и где применяется
Полиуретан (Polyurethane) — синтетический материал, основу которого составляют полиол и изоцианат. Это полимерное сырье, которое входит в группу полиэфир-полиолов. Полиуретан также считается эластомером, то есть после растяжения он принимает свою первоначальную форму. Свойства полотна зависят от добавок, которыми его дополняют. Полиуретан имеет несколько состояний: вязкая жидкость, мягкая резина, пластик. Степень его эластичности может варьироваться от высокой до низкой.
Полиуретан: технические характеристики
Полиуретан ценится на современном рынке из-за массы положительных качеств, хороших технических и физических характеристик, механической устойчивости и длительного срока службы.
Химические свойства и состав
В состав полиуретана входят следующие компоненты:
- Полиолы.
- Диолы.
- Диизоцианаты.
Они смешиваются в определенных пропорциях, за счет чего полиуретан приобретет необходимые качества по эластичности. За счет нужной концентрации составляющих частиц на выходе получаются прочные соединения, которые сохраняют свои свойства при разных температурах. В составе присутствует пластик, который позволяет сырью не портиться при воздействии масел, кислот, жиров. Полиуретан не подвергается гидролизу. Он устойчив к негативному воздействию бактериальных микроорганизмов, резкому перепаду температур, механическому давлению.
Физические свойства и качества
Полиуретан способен временно менять свою геометрию. При этом за счет своей эластичности он может принимать обратную форму. Продукты на основе этого сырья используются в разных сферах деятельности, так как они имеют хорошие физические свойства:
- Эластичность, способность принимать первоначальную форму после растяжения.
- Высокая износоустойчивость.
- Сохранение прочности при резком изменении температур.
- Хороший коэффициент теплопроводности.
- Наличие воздухопроницаемой пленки.
Еще одно значимое качество полиуретана — возможность создавать продукты с разным уровнем прозрачности.
Виды полиуретана
Выделяют три основных вида полиуретана: адипрены, вулколланы, вулкопрены.
- Адипрены
Адипренами называют эластичные вещества, которые имеют свойство сохранять свою форму после растяжения. На их основе изготавливают защитные пыльники, уплотнители, валики для конвейеров. Также на основе адипренов производят покрытия для решеток, которые используются в промышленной сфере. Этот материал имеет высокие прочностные характеристики, поэтому из него изготавливают детали для защиты технических изделий от износа.
- Вулколланы
Этот материал применяется для изготовления опор, сайлентблоков, втулок. Вулколланы считаются прочным сырьем. Этот материал способен сохранять свои физические характеристики при температуре от -60 до +120 градусов. Именно из-за этого вулколланы активно используется в таких сферах, как строительство, промышленность.
- Вулкопрены
Это тип полиуретана, который применяется для последующей вулканизации. Вулкопрены обычно совмещаются с другими веществами, чаще всего с полимерами. Полученные соединения обладают повышенной прочностью, высокими показателями по истиранию.
Сравнение полиуретана с другими материалами
Полиуретан — синтетический материал, который активно используется в промышленности (например, для замены резины, производства деталей, которые функционируют в агрессивной среде). Полиуретан в сравнении с другими аналогичными синтетическими волокнами имеет немало преимуществ. Этот материал имеет увеличенный срок службы, он более прочный и износоустойчивый. Еще одно преимущество полиуретана над резиной и термопластами — упрощенное производство. Сырье изготавливается методом свободного литья. Аналоги полиуретана же требуют дорогостоящих литьевых форм.
В сравнении с резиной и другими синтетическими материалами полиуретан имеет следующие преимущества:
- Высокая абразивность.
- Хорошая прочность.
- Выдержка больших нагрузок.
- Устойчивость к атмосферным воздействиям.
Полиуретан более эластичен, он способен выдерживать резкие перепады температур, сильное механическое воздействие.
Как производится полиуретан и изделия из него
Первоначальным сырьем при производстве является нефть. Именно из нее выделяют два составляющих компонента: изоцианат и полиол. Их соотношение зависит от сферы, в которой будет применяться конечный продукт. Далее сырье поступает на переработку. Полиуретан может иметь вид листьев, прутков, гранул. Также материал изготавливается и в жидком состоянии. На этом этапе полотну придается нужный цвет, уровень прозрачности.
Методы формовки
Заказчику необходимо изделие, которое обладает определенными свойствами. На этом этапе полиуретан обрабатывается разными методами в зависимости от своего вида. В ходе работы используются аналогичные методы обработки, что и при формовке любых видов пластмасс.
- Экструзия
Так как полиуретан является эластичным материалом, при его формовке может использоваться метод придавливания. В момент давления размягченное сырье проходит в выходное отверстие экструдера. Далее запускается процесс отвердения синтетического волокна. На выходе получается пруток или лист. Полиуретан перед поставкой заказчику нарезается или сворачивается в рулон.
- Литье
Это один из самых распространенных методов формовки. Литье дает возможность производить продукты со сложной геометрией. Например, втулки уплотнители, опоры. Процесс формовки проходит достаточно просто. Если детали производятся штучно, то применяется литье на стенде. То есть в оправу заливают размягченное синтетическое волокно, которое в ходе формовки приобретает нужную твердость и форму. Чтобы ускорить процесс, может использоваться дополнительное давление.
- Прессование
Полиуретан в полученном виде подают на специальный аппарат, где под экстремальным давлением происходит придание формы полотну. Перед процедурой материал могут дополнительно нагреть или смягчить при помощи сжатия. По итогу получится объект с четко заданной геометрической формой. Все эти действия в условиях производства контролируются специальным ПО.
- Заливка
Если необходим выпуск штучных деталей, применяется метод естественного литья. В этом случае в оправу полиуретан помещается вручную. Далее полотно застывает за счет воздействия высокой температуры. Таким способом изготавливаются небольшие партии деталей. Это могут быть декоративные элементы, строительные конструкции.
