Исследуем полиуретан: типы, применение и причины доминирования в современных отраслях

Полиуретаны используются во всех типах отраслей и повсеместны в современной жизни: от утепления в вашем доме до деталей в вашем автомобиле. Полиуретан также делают обувь, скейтборды и медсредства. Почему этот материал настолько популярен у производителей во всех отраслях?

Рассмотрим, что делает полиуретан таким универсальным, какие типы существуют и его многочисленные применения.

Универсальность полиуретана

Благодаря способу производства, полиуретан — универсальный продукт, встречающийся в неожиданных объектах. Одно из самых известных применений — защитное покрытие для дерева. Но полиуретан — не просто банка покрытия. Его можно отливать в формы и использовать как амортизирующий элемент в автомобилях, обуви, мебели.

Современные производители уретана всегда ищут новые способы кастомизации продукта. Поскольку производители могут контролировать мягкость, жесткость, горючесть или упругость полиуретана, его можно кастомизировать для множества применений.

Когда вы понимаете, из чего сделан полиуретан, легче понять, почему он такой универсальный материал.

Что такое полиуретан?

Полиуретан — сложный материал, включающий полиол, отреагированный с различными катализаторами или добавками. С разными полиолами и диизоцианатами получают полиуретаны с немного разными структурами для разных применений.

Имейте в виду:

Полиуретан не каучук, но это вид пластика, который может быть жестким, гибким или чем-то средним.

Существует два типа полиуретана: полиэфирный и полиэфирный (полиэстерный и полиэфирный). Оба — эластомеры, обладают эластичными свойствами. Оба абразивноустойчивы, в то время как полиэстер имеет скользящее качество, а полиэфир — абразивностойкое.

Полиэстер устоивает к высоким температурам длительное время, полиэфир — к меняющимся температурам, лучше для низких температур.

По долговечности: полиэстер более разрывоустойчив, химически стойк и амортизирующ. Полиэфиры лучше в влажных условиях и имеют лучшие возвращающие свойства (rebound).

Типы полиуретана

Полиэстерные и полиэфирные полиуретаны применяются разными способами. Большинство созданы для комфорта и долговечности изделий.

Гибкий пенополиуретан

Наиболее часто используется как амортизирующий или защитный материал. Встречается в мебели, матрасах, постельном белье, салонах авто. Составляет около 30% продаж полиуретана в Северной Америке.

Может быть отлит в любую форму, гибкость и долговечность. Комфортный, легкий, поддерживающий. После деформации возвращается в заданную форму.

Жесткий пенополиуретан

Используются в коммерческом и жилом утеплении как энергоэффективный и универсальный. Пена держит здания прохладными летом и теплыми зимой. Также глушит внешние шумы.

Связующие вещества (Binders)

Используются для склеивания разных материалов: древесные плиты, напольные покрытия, литье в песок. Подложки под ковры используют связующие. Конструкционные материалы (балки, несущие обшивки) прочны благодаря связующим. Широко применяются в компонентах готовых домов.

Покрытия, клеи, герметики и эластомеры (CASE)

Полиуретаны часто покрывают или герметизируют разные продукты. Эта группа называется CASE и используется для увеличения долговечности и срока службы изделий.

Обеспечивают прочные связи между разными продуктами, герметизируют изделия, требующие водо- или воздухонепроницаемости. CASE-полиуретаны можно отливать в любую форму, они легкие с заметной долговечностью и экологической стойкостью.

Литье реакционной инъекцией (RIM)

RIM используется для автобамперов, корпусов компьютеров. Этот тип полиуретана применяется, когда инъекционного литья недостаточно. Может иметь разную толщину и прочность стенок. Делает детали прочными при низком весе.

RIM-детали обычно имеют размерную стабильность с динамическими свойствами, популярны у производителей спортивных товаров, мебели и автопрома.

Термопластичный полиуретан (TPU)

Этот тип применяется во многих строительных и авто приложениях. Эластичен, гибок, абразивноустоен. Выдерживает диапазон температур и ударов.

TPU популярны у производителей, так как их можно кастомизировать в разные цвета и формы. TPU можно экструдировать, впрыскивать, надувать, прессовать.

Водорастворимые полиуретановые дисперсии (PUDs)

Этот тип используется как покрытия или клеи, но с водяным растворителем. Стали популярны вместо летучих органических соединений и опасных загрязнителей воздуха.

Как используются полиуретаны?

Почти невозможно найти отрасль, не использующую полиуретан. От одежды до упаковки, от полов до электроники.

Список нескольких способов применения:

Автопром

Автомобили имеют полиуретановые детали от бампера до бампера. Бамперы обычно выстелены пенополиуретаном и покрыты полиуретаном. Также используются в салоне, дверях, окнах. Изолируют авто и используются в некоторых деталях привода. Заменяют металл за счет долговечности и гибкости. Полиуретановые детали улучшают топливную экономику и комфорт пассажиров.

Упаковка

Когда нужно снизить вес упаковочных компонентов, полиуретан — материал №1 для данниджа (амортизирующих вкладышей). Можно кастомизировать под форму любого изделия для защиты и амортизации. Пенополиуретан для упаковки (PPF) используется для хрупкого стекла и нежной электроники. PPF универсален, экономичен, кастомизируем.

Одежда

Полиуретан делают ткани вроде нейлона и спандекса. Популярен в текстиле, потому что эластичные ткани возвращаются в исходную форму. Дают альтернативу коже для веганов.

Напольные покрытия

Полиуретаны делают, покрывают и амортизируют полы. Делают полы долговечными, легко ухаживаемыми, долгими, комфортными. Снижают фоновый шум и выделяют очень мало (если вообще) вредных ЛОС и ОПВ по сравнению с другими напольными материалами.

Акватика

Морская отрасль насыщена полиуретанами для изготовления лодок и герметизации корпусов. Используются в изоляции, двигательских трубках и шлангах. Благодаря гибкости и водостойкости, полиуретан делает лодки легче и энергоэффективнее.

Медицина

В больнице вы, скорее всего, столкнетесь с полиуретановыми медицинскими изделиями. Безопасны для аллергиков на латекс, поэтому используются в трубках, перчатках, раневых покрытиях, постельном белье. Также в краткосрочных имплантатах.

Композитное дерево

Композитное дерево — древесные продукты с полиуретановыми связующими. Известны как MDF, ЛСЛ (длиннострунное лесоматериал), OSB (ориентированно-струнчатые плиты). Популярны в мебели и строительстве.

Электроника

Непенные полиуретаны (компаундные компоненты) герметизируют, изолируют и инкапсулируют электронные детали. Делают подводные кабели и микроэлектронику. Могут быть клеящими, диэлектрическими, термоустойчивыми.

Изоляция

Так как полиуретан можно сделать твердой формой или пеной, его используют для утепления домов, электроники, авто. Полиуретан поддерживает комфортные температуры и удерживает внешние шумы вне авто и зданий.

Это лишь несколько способов использования полиуретана. Легко увидеть, насколько универсален этот материал и как отрасли выигрывают от его долговечности и гибкости. Водостойкий, абразивностойкий, шумоглушащий, амортизирующий. Над всем этим — полиуретан также экономичен.

Если у вас есть возможность использовать этот универсальный материал в своем производстве, вы не пожалеете о решении.