什麼是聚氨酯,它在哪裡使用?
聚氨酯於 1937 年首次出現。這種材料由 Otto Bayer 從液態的二異氰酸酯和聚酯合成。與當時非常需要的塑料相比,這種物質有很多優勢。
這是什麼材料?
聚氨酯被稱為一種獨特的材料,具有幾乎無限的可能性和使用前景。 該聚合物含有兩種原料,即:多元醇和異氰酸酯。 後者的生產以煉油為基礎。通過混合液體元素,獲得具有反應性的配方。聚氨酯的性能直接取決於製造它的成分,以及催化劑、發泡劑、穩定劑等的比例。
聚氨酯看起來像具有多孔結構的聚合物纖維。它被認為是一種多功能彈性體,但它既有優點也有缺點。
聚氨酯的優點包括以下特點:
- 機械強度高;
- 介電常數;
- 耐磨性差;
- 彈性好;
- 反複變形後保持形狀的能力;
- 耐磨性;
- 使用壽命長;
- 耐酸、油、溶劑;
- 對微生物影響的免疫力;
- 工作溫度範圍大;
- 耐低溫;
- 在高壓下工作的能力。
這種材料不會老化,它適用於各種類型的機械加工。此外,聚氨酯產品重量輕,便於運輸和安裝。這種彈性體具有發泡能力,所以各種多孔製品都是由它製成的。
儘管有許多優點,但聚氨酯也有一些缺點:
- 扭轉時對載荷不穩定;
- 材料的彈性和強度直接取決於介質的溫度狀態;
- 加工成二次原料的複雜性。
這種類型的彈性體是指易於進行各種加工的材料。 對其應用了各種整形方法。
- 擠壓。 這種生產聚氨酯的方法包括迫使熔融形式的材料通過擠出機的成型孔。
- 鑄件。 在壓力下,熔化的物質被注入一個特殊的模具中,然後冷卻。
與橡膠的比較
儘管橡膠和聚氨酯非常相似,但合成彈性體在質量上優於天然材料。 與橡膠不同,聚合物纖維具有更高的強度和耐磨性。 因此,在許多行業中,橡膠的使用量少於聚氨酯。影響材料耐久性的主要因素是其磨粒磨損,易受侵蝕性環境的影響。根據該標准進行比較時,我們可以得出結論,聚氨酯的耐磨性高出 10 倍。
根據對各種介質的耐受性評估,聚合物也被認為優於橡膠。 它可以耐受溶劑和有毒化學品的影響。其中,天然橡膠的拉伸強度比彈性體低 1.5-3 倍。合成材料在承受高負荷的情況下能夠快速恢復其形狀而不會變形。反過來,橡膠僅在成本上優於彈性體,遠低於合成材料。
不過,據專家介紹,為了避免以後需要支付兩次費用,最好還是購買優質昂貴的材料。
特性和特性
由於聚氨酯基於多元醇和異氰酸酯,它屬於聚酯多元醇組。由於這種類型是彈性體,因此具有良好的延展性和恢復其原始形式的能力。多元醇的獨特性能可以通過各種添加劑賦予,這些添加劑可以改變彈性、柔軟度、硬度和耐久性等指標。
聚氨酯有幾種生產狀態:
- 在粘性液體中;
- 軟;
- 在固體。
無論形狀如何,彈性體在機械和化學環境因素的影響下都不會改變其技術特性。這種材料還具有抗紫外線輻射、真菌和黴菌的特性。
聚氨酯的技術特性使其可用於許多家庭和工業領域。 我們列出了聚酯多元醇的主要特性。
- 密度。 該指標取決於材料的類型,通常範圍為 30 至 300 kg/m3。
- 硬度。 在肖氏尺度上,它的範圍可以從 50 到 98 個單位。這樣的指示器允許在高負載下使用彈性體。
- 顯著的溫度範圍。 該材料可在 -60 至 +80 攝氏度的溫度下工作。帶有120-140度的指示器,可以短時間使用。聚氨酯具有高熔點——至少 160 攝氏度。如果將這些材料加熱到 220 度,它們將開始分解。
- 導熱係數 - 0.028 W / (m * K)。
- 這種多元醇沒有導電性。
- 重量。 該材料重量非常輕。
- 耐臭氧性。 與橡膠不同,聚氨酯在臭氧的影響下不會分解。
- 耐腐蝕性環境。
- 易燃。 根據 GOST 12.1.044,該材料被歸類為慢燃材料,因此被用於許多行業。
- 環境友好。 聚氨酯被歸類為安全材料,因此在日常生活中經常使用。
聚氨酯有害嗎?
由於存在節能特性,聚氨酯被歸類為安全材料。然而,在評估其環境友好性時,值得考慮的是對這種液態和固態彈性體的傷害可能性。 實踐表明,在乾燥形式中,這種多元醇不會釋放有害物質。 僅當材料處理不當時才可能產生危險煙霧。
如果在液體部分遵守所有安全措施,聚氨酯不會對人和動物造成任何危險。
但是,違反生產技術可能會導致釋放以下有毒煙霧。
- 異氰酸酯.這些物質是油漆和清漆、泡沫產品的一部分。在沒有特殊保護的情況下,它們的存在會導致哮喘。
- 胺類催化劑會導致過敏、易怒、視力模糊。 持續吸入這些物質會導致潰瘍、粘膜刺激、口腔、喉嚨和食道灼傷。
- 多元醇。 它只有在與活的有機體直接接觸時才能顯示其毒性作用,即吞嚥時。多元醇中毒表現為嘔吐、中毒和痙攣。
- 不易燃的。 這種物質逐漸在體內積聚,然後引起中毒。
綜上所述,我們可以得出結論,聚氨酯只有在使用不當的情況下才會對健康有害。 通常在使用低質量類型的霧化器以及在操作過程中沒有特殊保護時會發生這種情況。
許多人擔心安裝在住宅中的聚氨酯的危險。用戶的擔心是徒勞的,因為這類商品在上市前經過了大量的安全測試。只有當您從沒有質量證書的製造商處購買彈性體時,才會出現問題。
與其他材料的比較
了解聚氨酯的特性,我們可以說它比橡膠具有更多的優勢。如前所述,這種聚合物在耐用性、延展性、強度和許多其他特性方面都超過了它。 消費者經常在聚氨酯和其他類似產品之間進行選擇時遇到困難,並將其與它們進行比較。
- 硬質聚合物。 它看起來像一個啞光塑料產品。反過來,聚氨酯類似於泡沫粉末並塗有底漆。後者重量輕,非常適合天花板工作。此外,它的範圍相當廣泛。 Duropolymer 是指抗破壞聚合物,因此買家不必考慮其修復很長一段時間。
- 乙烯基塑料。 與聚氨酯不同,這種材料並非旨在保護表面,更多的是用於裝飾目的。
- 矽酮。 這些材料被生產用於各種類型的工作。據消費者稱,彈性體的特點是具有更好的耐用性和強度。反過來,有機矽的不同之處在於它具有彈性和生物惰性。
- 聚苯乙烯泡沫塑料。 材料之間的區別主要在於成本,聚氨酯的成本更高。發泡聚苯乙烯不導熱,使用方便。聚氨酯的使用壽命比以前的材料更長,在不利環境因素的影響下不會變質。
- 聚酯纖維。 有了它,聚氨酯具有許多相同的特性。然而,在某些方面,第二種材料在質量上優於第一種。聚氨酯比聚酯更靈活、更堅固、更耐用。
查看概覽
聚氨酯是一種透明的節能通用材料,每天都在世界範圍內普及。這種材料有自己的特殊標記。 最受歡迎的彈性體等級包括 SKU-PFL-100、NITs PU-5,它們的特點是肖氏硬度為 85-90 單位。
軟質聚氨酯泡沫
作為減震器,習慣上使用軟質聚氨酯泡沫橡膠。 此外,它還用於製造床上用品、襯裡、包裝、汽車內飾。
可以以任何形式製造柔性泡沫橡膠。這種類型的聚氨酯具有輕便、強度和方便的特點。
熱塑性塑料
熱塑性聚氨酯是一種彈性、柔韌、耐磨和耐候的材料。它以各種方式生產和染色。 熱塑性彈性體的加工是在擠出機、壓縮機、衝擊機上進行的。 這種靈活的產品能夠適應各種應用,例如建築、汽車、製鞋。
應用
聚酯多元醇目前應用相當廣泛。 襯裡物品、壓制部件、滾筒、輪子、滾筒塗層、密封圈、袖口、塞子由聚氨酯片材生產。 以液體形式,它已應用於由混凝土、貨車、艙口和屋頂製成的塗層結構。通常,彈性體是密封劑、膠水、油漆和清漆產品的一部分。
在重工業中,減震部件是由這種材料製成的。 在建築中,它用於製造防滑塗層、抗振表面和外牆。汽車工業和家俱生產離不開彈性體。在紡織工業中觀察到對聚氨酯的需求。適用於製作蓋、拉鍊、鉚釘、鞋墊、鞋底。醫學使用彈性體生產避孕套、假肢、植入物。
回收
如今,聚氨酯回收問題變得越來越重要。這個問題與垃圾填埋場面積的增加以及清除它們的成本增加有關。近年來,隨著彈性體加工最新技術的發展,這一問題越來越受到關注。
以下是從聚氨酯中獲得再生材料的主要方法。
- 身體的。 在這種情況下,塑料被壓碎成細小部分,隨後在施工期間用作填料。
- 重熔。 這種方法的結果是生產原材料,這些原材料隨後用於獲得聚氨酯產品。
- 高熱進行糖酵解。 這種方法分解碳水化合物。
- 化學。 加工基於解聚,然後由具有小分子量的彈性體形成物質。
- 燃燒。 這種獲取能量的方法被認為是上述所有方法中最危險的,因為它會將有害物質釋放到大氣中。
由於回收的廣泛引入,使用聚氨酯的實際問題可以得到解決。這種材料的特性是多種多樣的,它們幾乎沒有界限。 彈性體不僅在家庭環境中,而且在極端條件下也能完美髮揮作用。
儘管這是一種合成物質,但它對人類是安全的,因此被用於醫藥、建築、紡織和製鞋業。儘管與其他材料相比成本較高,但聚氨酯因其可靠性和耐用性而得到回報。
在下一個視頻中,您將找到有關聚氨酯使用的更多信息。
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