Полиуретанов: Полиуретан — что это такое, применение, свойства

Содержание

Полиуретан — что это такое, применение, свойства

Полиуретан называют материалом будущего. Его свойства настолько многообразны, что практически не имеют границ. Он одинаково хорошо работает в привычной нам среде и при пограничных и экстремальных условиях.

Содержание:

  1. Свойства полиуретана
  2. Технические характеристики полиуретана
  3. Области применения
  4. Производство полиуретана;
  5. Литье изделий
  6. Особенности и интересные факты

Свойства полиуретана

Его основу составляют два типа сырья — это полиол и изоцианат. Этот синтетический полимерный материал входит в группу полиэфир-полиолов и его свойства, и технические характеристики зависят от молекулярной структуры. Также полиуретан является эластомером, материалом, который после растяжения возвращается в свое исходное состояние.

Особые свойства ему придают многочисленные добавки, которые, вступая в реакцию, усиливают эластичность, придают мягкость или твердость, стойкость к температурным перепадам.

Так полиуретан имеет несколько разных состояний, он производится в виде вязкой жидкости, мягкой резины, твердого пластика, может иметь высокую или низкую степень эластичности.

Вне зависимости от того, в какой форме представлен материал в дальнейшем он не изменяется вследствие влияния тепловых или механических воздействий, при необходимости изделие может, например, растягиваться, но после всегда возвращается к своей изначальной форме. Полиуретан также устойчив к контакту с химическими жидкостями, маслами, ультрафиолетовыми лучами, бактериями и грибками. Его успешно применяют на Крайнем севере и в жарких странах, в создании гидравлических устройств и в космической отрасли, в строительстве и инженерии.

Технические характеристики

Технические характеристики полиуретана делают его незаменимым конструкционным материалом во многих отраслях промышленности, где изделия должны иметь высокую сопротивляемость, износостойкость, устойчивость к агрессивному воздействию окружающей среды.

  • Плотность полимера зависит от его вида, показатели могут быть в пределах 30-300 кг/м3.
  • Твердость по шкале Шору (A, D) находится в пределах 50-98 единиц, что позволяет использовать его при высоких механических нагрузках.
  • Имеет обширный температурный интервал эксплуатации, от -60 до +80 °C, возможно кратковременное использование при +120-140 °C без потери технических характеристик.
  • Полимер имеет высокую эластичность при высокой твердости материала, его показатели прочности достигают до 50МПа. Он может без повреждения растягиваться до 650%.
  • Не проводит электричество.
  • Имеет низкую массу, что дает альтернативу использовать изделия с меньшим весом.
  • Озоностойкость – тоже несомненный плюс, он не разрушается под воздействием озона, как, например, резина.
  • Высокая стойкость к кислотам, маслам, растворителям.
  • При производстве полимера можно запрограммировать необходимый коэффициент трения, и получить материал с очень низким или высоким показателем.

Основными конкурентами полиуретана являются резина, пластик и металл. Но все они проигрывают ему во многих технических характеристиках.

По сравнению с резиной он имеет более высокую износостойкость и эластичность, не восприимчив к маслам, меньше пачкается, медленнее стареет, быстрее принимает форму после деформации и лучше переносит механическое воздействие.

Если сравнить полиуретан с металлом, то он очевидно более эластичен, имеет меньший вес, не проводит электричество и менее восприимчив к воздействию абразивов. Также полиуретан значительно дешевле в производстве и в обслуживании, механизмы, оснащенные деталями из этого материала, создают меньше шума. Все это влияет на качество и стоимость конечного продукта.

В сравнении с пластмассой полиуретан показывает лучшие результаты при высоких и низких температурах, он более эластичен, не раскалывается при ударном и другом механическом воздействии.

К минусам можно отнести:

  1. Воздухонепроницаемость, что важно при создании обуви и одежды;
  2. Усадку вспененных декоративных деталей и сложности в нанесении четкого рисунка;
  3. Излишнюю твердость и хрупкость при длительном холодовом воздействии;
  4. Низкую сопротивляемость к скручиванию.

Поэтому крайне важно правильно выбрать вид полимера для эксплуатации в определенных условиях. Абсолютным минусом материала можно назвать сложность вторичной переработки изделий из него.

Области применения

Полимерный материал имеет очень широкую и многообразную сферу применения. Его используют в различных формах, как правило, это: листовой материал, жидкий или в виде пенополиуретана.

Из листового производят футеровочные элементы, детали прессов, покрытия для роликов, колес, валов, кольца уплотнителей, манжеты, пробки и т.д. Пористые уплотнители, наполнители, поролон изготавливаются из вспененного полиуретана. Жидкий или в виде спрея применяют для покрытия бетонных конструкций, вагонов, кузовов и кабин машин, люков, кровли. Еще его включают в состав герметиков, клеев, лаков, красок, средств для тепло- и гидроизоляции, а также используют при производстве молдингов – форм для литья изделий.

Сегодня функционирование многих отраслей промышленности уже невозможно без участия полиуретана, его использование поспособствовало развитию новых технологий и снижению производственных затрат.

В тяжелой промышленности этот материал нужен для производства амортизирующих элементов.

В строительстве полиуретан незаменим в создании антискользящих покрытий, вибростойких поверхностей, фасадных долговечных конструкций. В горном и карьерном деле заменяет каучук и даже сталь.

Полимер широко применяется в автомобильной промышленности. Из него производят покрышки, малоустойчивые элементы механизмов, сайлентблоки, валы, подшипники и многое другое.

В мебельной отрасли он нужен при производстве матрасов, крепежа, прокладок и уплотнителей, литых стульев и кресел, садовой мебели, декоративных элементов.

Полиуретан востребован в текстильной и обувной промышленности, из него изготавливают подошвы, водонепроницаемые и защитные чехлы, молнии и заклепки, ковры и стельки. Из него даже создают одежду, например, полиуретан 100 – это превосходная имитация натуральной кожи, такая же мягкая, экологичная, легкая, только более долговечная.

В медицине из него изготавливают презервативы, протезы, импланты, элементы и покрытия для костылей, кроватей, колясок. Редкое медицинское оборудование обходится без деталей из данного материала.

Широкое применение полиуретан нашел и в производстве спортивного инвентаря, покрытия беговых дорожек и покрытий стадионов.

Производство

Полиуретан является производным материалом от полиола и изоцианата – продуктов нефтехимической промышленности. Для достижения тех или иных технических свойств к ним добавляются различные присадки, то есть при производстве полиуретана как сырья необходимо учитывать его дальнейшую область применения. Сегодня он представляет собой самый востребованный полимер в мире во всех крупных сегментах промышленности. На рынке синтетических полимеров представлен как зарубежный, так и отечественный материал.

При производстве изделий применяются такие технологические приемы как литье, экструзия, прессование, заливка.

Литье изделий

Самый распространенный способ производства изделий из полиуретана – это литье. С его помощью изготавливаются такие продукты как втулки, манжеты, кольца, подшипники, самосмазывающиеся детали, запчасти подвески, уплотнительные элементы для гидравлических и пневматических механизмов.

Большим плюсом производства полимерных изделий методом заливки является дешевизна форм, что делает готовый продукт привлекательным по цене.

В создании изделий из данного полимера методом литья применяются три технологии: ротационное литье, свободное литье в форму и литье под давлением.

Ротационное литье применяется для покрытия полиуретаном больших площадей и деталей цилиндрической формы. Полимер наносится специальным оборудованием на вращающийся вал, всю процедуру контролирует компьютер. Ротационное литье проводится без нагрева, является малоотходным производством и позволяет полностью подстроиться под задачи клиента.

Свободное литье применяется для создания сложных форм, в некоторых случаях готовое изделие может весить полтонны. Благодаря компьютерному управлению литье в форму проходит под точным контролем дозирования полимера, его температуры и давления, под которым он поступает. Это позволяет производить изделия высокого качества.

Для свободного литья применяются силиконовые формы, и этот метод используют для создания изделий ограниченными сериями.

Преимущество литья – маленькие временные затраты и низкая стоимость готового продукта.

Литье под давлением позволяет ускорить производство, оно необходимо для создания больших партий. Этот метод подходит не только для полиуретана, но и других полимеров.

Особенности и интересные факты

Впервые полиуретан был получен в 40-х годах в Европе. В ходе долгих лабораторных исследований известный химик, ученый и технолог Байер Отто Георг Вильгельм получил ранее неизвестный материал с ошеломляющими техническими свойствами.

В этом же году был создан первый завод, и новый полимер был выпущен на рынок. Но широкое применение он нашел только через 20 лет, когда его стали повсеместно использовать в различных отраслях промышленности. Американские компании Union Carbide и Mobay Chemical Corporation были первыми, кто начал производить полиуретан и изделия из него.

Похожие записи:

Что такое полиуретан?

Полиуретан – это синтетический полимер, сырьём для изготовления которого, служит полиол, получаемый из сырой нефти.

Промышленное производство полиуретана наладил в 1937 году немецкий технолог Отто Байер. В зависимости от соотношения компонентов, вступающих в реакцию полимеризации, он может быть:

  • Жёстким;
  • Мягким;
  • Интегральным;
  • Ячеистым (вспененным), в качестве вспенивающего агента как правило применяют низкокипящие жидкости, наиболее популярными физическими вспенивателями являются фреоны (хладоны) ;
  • Монолитным, с плотной износостойкой структурой. Используется, например, для изготовления колёс для роликовых коньков.

Полиуретаны могут быть вязкими жидкостями, находиться в аморфном состоянии или быть твёрдыми веществами. Они обладают уникальными характеристиками:

  • Устойчивостью к действию кислот, органических и минеральных масел, бензина;
  • Низкой теплопроводностью;
  • Долговечностью;
  • Стойкостью к абразивному износу;
  • Устойчивостью к негативному воздействию факторов окружающей среды: ультрафиолету, морской воде, озону;
  • Высокими диэлектрическими параметрами;
  • Сохраняют свои рабочие характеристики в широком температурном интервале, от -60°C до +100°C;
  • Выдерживают высокое рабочее давление.

Исключительные физико-механические свойства этого полимера позволяют ему превосходить эксплуатационные характеристики всех типов каучука и некоторых металлов. Изделия из полиуретана находят применение во многих отраслях промышленности:

  • Тепло- и хладоизоляция. За счёт износоустойчивости материала повышается срок службы зданий, изоляционные панели сохраняют свои выдающиеся энергосберегающие характеристики в течение всей эксплуатации;
  • Машиностроение. Изготовление уплотнительных соединений в гидравлических и пневматических устройствах. Производство вибростойких валов, шестерней для горнодобывающей, авиационной, автомобильной, нефтегазодобывающей, строительной и многих других отраслей промышленности;
  • Упаковочные материалы. Мягкие полиуретаны обладают превосходными амортизационными свойствами, они отлично подходят для изготовления упаковки хрупких дорогостоящих изделий: электронного оборудования, оптики. Из них изготавливают упаковку для транспортировки продуктов питания, которые благодаря её низкой теплопроводности, долго сохраняют свою свежесть;
  • Покрытия. Большинство современных покрытий для пола, стен, спортивных площадок, оболочек кабелей, содержат в своём составе полиуретаны, которые не только улучшают внешний вид, но и эффективно защищают открытые поверхности от атмосферного воздействия, увеличивая их срок службы. Могут использоваться для деревянных, бетонных, металлических конструкций;
  • Полиуретановые формы для искусственного камня. Механическая прочность материала в сочетании с эластичностью позволяет этим формам выдерживать более 1000 заливок. Они идеально копируют поверхность натурального камня;
  • Клейкие вещества и герметики. Клей на основе полиуретанов может склеить между собой совершенно разнородные по своей структуре материалы: дерево, стекло, резину, картон и обеспечить такому соединению необходимую прочность и упругость. Так, крошка из переработанных автомобильных покрышек с помощью такого клея может стать основой для покрытия детской или спортивной площадки. В мебельной промышленности всё чаще используют древесно-композитные материалы на основе полиуретанового клея. Применение полиуретановых герметиков позволяет сократить потери тепла и предотвратить попадание влаги в соединительные узлы;
  • Полиуретан в интерьере. Пенополиуретан служит основой для изготовления декоративной «лепнины», различных скульптурных композиций. Эластичный вспененный полиуретан обладает высокой износоустойчивостью и способностью принимать сохранять форму тела. Он широко используется для изготовления матрасов, в том числе, и медицинских, что позволяет избежать появления пролежней у лежачих больных. Универсальность этого материала заключается в том, что его плотность можно регулировать в процессе производства.

Экологически безопасный, универсальный полимер всё чаще применяется в различных областях нашей жизни. Однако стоить помнить, что при использовании изделий из полиуретана следует избегать попадания на них ацетонов, азотной и соляной кислоты, соединений хлора, скипидара. Под воздействием этих веществ они быстро разрушаются.

Полиуретаны — Энциклопедия MPlast.

by

Полиуретан — это гетероцепный полимер, в макромолекуле которого присутствует уретановая группа —N(R)—C(O)O—, где R = Н, алкилы (-СН3,2Н5 и т.д.), арил (-С6Н5) или ацил. Кроме того, в макромолекулах полиуретанов могут содержаться простые и сложноэфирные функциональные группы, мочевинная, амидная группы. Полиуретаны относятся к синтетическим эластомерам.

Полиуретанами называют высокомолекулярные соединения, содержащие в основной цепи макромолекулы уретановые группировки:

Наиболее распространенным методом синтеза полиуретанов является ступенчатая (миграционная) полимеризация ди- или полиизоцианатов с соединениями, содержащими две или несколько гидроксильных групп. В качестве таких гидроксилсодержащих соединений чаще всего используют простые или сложные полиэфиры. Получаемые в этом случае полиуретаны называют полиэфируретанами.

В настоящее время производство полиуретанов растет очень быстрыми темпами и достигло значительных масштабов, особенно в технически развитых странах.


Сырье для получения полиуретанов

Изоцианаты

Промышленные способы получения алифатических и ароматических ди- и триизоцианатов основаны на фосгенировании соответствующих ди- и триаминов:

Наиболее широкое применение в производстве полиуретанов находят толуилен-2,4-диизоцианат (I), гексаметилендиизоцианат (II) и 4,4′-дифенилметандиизоцианат (III):

Иногда изоцианаты переводят в «скрытую» форму. Такие «скрытые», или «блокированные», изоцианаты получаются, например, при взаимодействии изоцианатов с фенолами:

При нагревании до температуры выше 100 °С эти соединения распадаются на исходные компоненты. В качестве нелетучих «скрытых» полиизоцианатов применяют также продукты взаимодействия изоцианатов с триметилолпропаном, капролактамом, фталамидом, 2-меркаптобензтиазолом и др.

В качестве исходных соединений с изоцианатными группами в последнее время используют продукты олиго- и циклотримеризации диизоцианатов. Например, олигомеры и тримеры изоцианатов при реакции с гликолями, простыми и сложными полиэфирами образуют полиуретаны сетчатого строения. Использование олигомеров и тримеров изоцианатов имеет ряд технологических преимуществ, обусловленных их пониженной летучестью (меньшей, чем у диизоцианатов). При этом получают полиуретаны с более высокой теплостойкостью.

Гидроксилсодержание соединения

В качестве гидроксилсодержащих соединений используют простые и сложные полиэфиры, простые политиоэфиры, полиацетали, касторовое масло и его производные, а также низкомолекулярные гликоли.

Полиоксипропилендиол — простой полиэфир с концевыми гидроксильными группами — получают полимеризацией пропиленоксида в присутствии щелочей или алкоголятов щелочных металлов. В качестве исходного гидррксилсодержащего соединения используют пропиленгликоль или дипропиленгликоль. Полимеризация протекает по схеме

где Вгидроксил– или алкоголят-ион.

Полиоксипропилентриолы получают из пропиленоксида и низкомолекулярных трехатомных спиртов — триметилолпропана, глицерина и гексантриола-1,2,6— в присутствии щелочи или алкоголята соответствующего спирта. На основе пропиленоксида или смеси этиленоксида и пропиленоксида и многоатомных спиртов (пентаэритрита, сорбита, маннита, левоглюкозана, дульцита и др.) получают полифункциональные простые полиэфиры, содержащие более трех гидроксильных групп. В качестве гидроксилсодержащих соединений используют также простые полиэфиры, получаемые путем полимеризации тетрагидрофурана, совместной полимеризацией тетрагидрофурана с пропиленоксидом и продукты типа О-пропилглицерина.

Для синтеза сложных полиэфиров обычно используют адипиновую и себациновую кислоты, фталевую кислоту и ее ангидрид, а из многоатомных спиртов — диолы (этилен-, пропилен- и диэтиленгликоли) и триолы (глицерин, гексантриол-1,6,6 и триметилолпропан). Введение избытка многоатомного спирта приводит к обрыву цепи и получению низкомолекулярного полиэфира с высоким содержанием гидроксильных групп. При небольшом избытке многоатомного спирта получаются продукты более высокой молекулярной массы с уменьшенным содержанием гидроксильных групп. В производстве полиуретанов применяют в основном сложные полиэфиры молекулярной массы 800—2100.

Из низкомолекулярных гликолей наибольшее применение в производстве полиуретанов нашел бутиленгликоль. На основе гликолей, содержащих n-фениленовые и 1,4-циклогексиленовые группы, можно получать полиуретаны с повышенной температурой плавления и большей водостойкостью, но они не нашли широкого применения в технике.

В промышленности бутиленгликоль (бутандиол-1,4) получают гидрированием бутиндиола-1,4, в водном растворе при 20—30 МПа и 110—130 °С над катализатором Ni/Cu/Mg/Si02:

Процесс образования полиуретанов может протекать как в массе, так и в среде растворителей (хлорбензол, толуол, диметилформамид и др.)

При взаимодействии бифункциональных мономеров, например, диизоцианатов и гликолей, образуются полимеры линейного строения:

При взаимодействии мономеров с функциональностью больше двух образуются полимеры разветвленного или пространственного строения.

Синтез полимера на основе гексаметилендиизоцианата и бутиленгликоля проводят следующим образом. В реактор, снабженный рубашкой и мешалкой, загружают бутиленгликоль, нагревают его до 85—90 °С в атмосфере азота при интенсивном перемешивании и затем добавляют небольшими порциями в течение 30—60 мин гексаметилендиизоцианат.

После окончания экзотермической реакции температуру повышают и образовавшийся полимер выдерживают при 190—210 °С до полного завершения реакции. Процесс контролируют по вязкости расплава или раствора пробы в м-крезоле.

По окончании реакции полимер вакуумируют (остаточное давление 2,6—5,2 кПа) для удаления пузырьков газа, выдавливают из реактора сжатым азотом в виде ленты, охлаждают, дробят на куски и высушивают.

Синтез линейного полиуретана в смеси растворителей (хлорбензола и дихлорбензола) проводят следующим образом.

Раствор бутиленгликоля нагревают до 60 °С, после чего постепенно добавляют эквимольное количество гексаметилендиизоцианата и нагревают реакционную смесь до кипения. Затем смесь выдерживают в течение 4—5 ч при температуре кипения. Образовавшийся полимер выпадает в осадок в виде порошка или хлопьев; его отфильтровывают, обрабатывают острым паром для удаления остатков растворителей и высушивают в вакууме при 65 °С.

Свойства и применение полиуретанов

В зависимости от природы исходных компонентов и строения макромолекул полиуретаны могут быть термопластичными и термореактивными, а изделия — пластичными и хрупкими, мягкими и твёрдыми.

Линейные полиуретаны на основе низкомолекулярных гликолей обладают способностью к волокнообразованию; при вытяжке за счет ориентации макромолекул и увеличения степени кристалличности полимера происходит упрочнение волокон.

Прочность линейных полиуретанов обусловлена в значительной степени наличием водородных связей, возникающих между полярными карбонильными и иминными группами соседних макромолекул. Уменьшение количества таких межмолекулярных водородных связей способствует снижению степени кристалличности полимера, а следовательно, и снижению его температуры размягчения и механической прочности.

Атомы кислорода в главных цепях полиуретанов вызывают снижение температуры плавления (размягчения) линейных полиуретанов и улучшают их растворимость в органических растворителях. Присутствие атомов кислорода в цепи придает полиуретанам эластичность (гибкость) и, следовательно, улучшает перерабатываемость в изделия. Полиуретаны имеют низкое влагопоглощение, достаточную морозостойкость, хорошие адгезионные свойства и высокую износостойкость. Все эти свойства обусловили широкое применение полиуретанов в народном хозяйстве.

Из полиуретанов изготовляют эластичные, стойкие к старению волокна и пленки. Для получения защитных покрытий и эмалирования проводов, в производстве мебели и обуви используют полиуретановые клеи и лаки, обладающие высокой теплостойкостью, водо- и атмосферостойкостью. Находят применение полиуретановые компаунды — многокомпонентные системы, наполненные минеральными или органическими наполнителями, перерабатываемые методом свободной заливки и не требующие обычно для отверждения дополнительного нагрева. Полиуретановые эластомеры на основе олигомерных простых и сложных полиэфирполиолов с молекулярной массой 1000—3000 обладают масло- и бензостойкостью, высокой эластичностью, сочетающейся с довольно большой прочностью (относительное удлинение при разрыве 500—1000%, разрушающее напряжение при растяжении 19,6—49,0 МПа). Полиуретановые эластомеры отличаются высокой стойкостью к истиранию, что очень важно при эксплуатации таких изделий, как шины, конвейерные ленты для горнодобывающей промышленности и т. п.

Однако основное применение полиуретаны находят в производстве пенополиуретанов.

Литьевые изделия из полиуретанов

Для получения литьевых изделий используют линейные полиуретаны на основе гексаметилендиизоцианата и бутиленгликоля. Из полиуретанов с молекулярной массой 13 000—15 000 вырабатывают волокна. Из более высокомолекулярных продуктов литьем под давлением изготовляются различные детали.

Физико-механические показатели изделий из литьевых полиуретанов приведены ниже:
  • Кажущаяся плотность: 1210 кг/м3;
  • Разрушающее напряжение при растяжении: 49,0—58,7 Мпа;
  • Разрушающее напряжение при сжатии: 78,4—83,2 Мпа;
  • Разрушающее напряжение при изгибе: 69,0—78,4 Мпа;
  • Ударная вязкость: 49,4 кДж/м2;
  • Температура плавления: 176—180 °С;
  • Теплостойкость по Мартенсу: 60 °С;
  • Коэффициент теплопроводности: 0,31 Вт/м·К;
  • Удельное объемное электрическое сопротивление: 1·1014—2·1014 Ом·см;
  • Тангенс угла диэлектрических потерь при 106 Гц: 0,014—0,020;
  • Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц: 4,5—4,8;
  • Электрическая прочность: 20—25 кВ/мм;
  • Усадка при литье: 1,0—1,2 %;
  • Водопоглощение (максимальное): %.

Линейные полиуретаны перерабатывают в изделия (пленки, листовые материалы, тонкие пластины) при 180—185 °С. Изделия могут работать длительное время при 100—110 °С и высокой влажности; их применяют в радио- и электротехнической промышленности.

Техника безопасности при производстве полиуретанов и защита окружающей среды

При производстве пенополиуретанов воздух может быть загрязнен толуилендиизоцианатом, особенно при получении пенополиуретанов методом напыления. Толуилендиизоцианат является токсичным веществом, оказывающим раздражающее действие на кожу, слизистые оболочки дыхательных путей и глаз. Толуилендиизоцианат — аллерген, который может вызывать бронхиальную астму и экземы. Симптомы отравления проявляются в кашле, загрудинных болях и хрипах в легких. Процессы приготовления смесей, получения и вызревания блоков полиуретанов должны проводиться в вентилируемых помещениях.

Мировой рынок полиуретанов

По данным информационно-аналитической компании Ceresana, объем мирового рынка полиуретанов составлял в 2014 году порядка $50 млрд.

Ожидается, что в период с 2015 по 2022 год среднегодовой темп прироста данного рынка будет составлять 4,8%, что (в конечном итоге) позволит достигнуть отметки в $74 млрд.

Как и в случае с большинством полимерных материалов, ключевыми потребителями полиуретна являются: автомобильная промышленность, строительная индустрия, а также производство мебели и постельных принадлежностей.


 

Страница не найдена — Портал Продуктов Группы РСС

Сообщите нам свой адрес электронной почты, чтобы подписаться на рассылку новостного бюллетеня. Предоставление адреса электронной почты является добровольным, но, если Вы этого не сделаете, мы не сможем отправить Вам информационный бюллетень. Администратором Ваших персональных данных является Акционерное Общество PCC Rokita, находящееся в Бжег-Дольном (ул. Сенкевича 4, 56-120 Бжег-Дольный, Польша ). Вы можете связаться с нашим инспектором по защите личных данных по электронной почте: .

Мы обрабатываем Ваши данные для того, чтобы отправить Вам информационный бюллетень — основанием для обработки является реализация нашей законодательно обоснованной заинтересованности или законодательно обоснованная заинтересованность третьей стороны – непосредственный маркетинг наших продуктов / продуктов группы PCC .

Как правило, Ваши данные мы будем обрабатывать до окончания нашего с Вами общения или же до момента, пока Вы не выразите свои возражения, либо если правовые нормы будут обязывать нас продолжать обработку этих данных, либо мы будем сохранять их дольше в случае потенциальных претензий, до истечения срока их хранения, регулируемого законом, в частности Гражданским кодексом.

В любое время Вы имеете право:

  • выразить возражение против обработки Ваших данных;
  • иметь доступ к Вашим данным и востребовать их копии;
  • запросить исправление, ограничение обработки или удаление Ваших данных;
  • передать Ваши персональные данные, например другому администратору, за исключением тех случаев, если их обработка регулируется законом и находится в интересах администратора;
  • подать жалобу Президенту Управления по защите личных данных.

Получателями Ваших данных могут быть компании, которые поддерживают нас в общении с Вами и помогают нам в ведении веб-сайта, внешние консалтинговые компании (такие как юридические, маркетинговые и бухгалтерские) или внешние специалисты в области IT, включая компанию Группы PCC .

Больше о том, как мы обрабатываем Ваши данные Вы можете узнать из нашего Полиса конфиденциальности.

Что такое полиуретан? — полиуретан: применение, свойства

Полиуретан — это что? Что такое полиуретан и где он используется? Именно по таким запросам пользователи в интернете ищут информацию об инновационном материале, который сегодня используется во многих сферах промышленности. Каждый из нас ежедневно использует данное сырье в том или ином виде: в автомобиле, дома, в офисе, на отдыхе и так далее.

 

Полиуретан – это резина или пластмасса?

 

Что такое полиуретан? Несмотря на популярность данного сырья не все знают, что именно являет собой этот материал. Многие из нас ежедневно сталкиваются с ним и даже не обращают внимание. Полиуретан является современным и универсальным материалом, использующимся в разных сферах промышленности. Он делает нашу жизнь более комфортной и является при этом абсолютно безопасным. В основе материала – полиол и изоционат. Технические характеристики сырья зависят от его молекулярной структуры. 

В промышленных целях полиуретаны начали производиться в 1937 году. Уже по истечению шести лет в Германии было налажено производство сложных пенополиуретанов, которые имели достаточно высокую стоимость. По этой причине данный материал не имел на рынке широкого спроса. Однако в 1957 году появился аналог современного материала, который отличался отличными эксплуатационными характеристиками и низкой ценой. 

Полиуретан, что это за материал? Почему он является незаменимым? Весь секрет заключается в уникальных свойствах материала, которые меняются в широком диапазоне. Он может быть как очень мягким, так и поразительно твердым. 

Многие потребители ошибочно относят уретаны к категории пластмасс или резины. Фактически, это ни то, ни другое. По сути, это синтетический эластомер, в основе которого находятся элементоорганические полимеры гетероцепного типа. В составе также присутствуют разные модификаторы, которые влияют на свойства конечного продукта. Полиуретан является лучшей альтернативой резине. Изделия из данного сырья отлично показывают в себя в условиях агрессивной среды и высоких температур.

 

Из чего делают полиуретан?

 

Перед кем как сделать полиуретан, очень важно изучить характеристики его составляющих компонентов. Процесс изготовления является достаточно трудоемким, и требует много времени, а также энергоемкого и дорогостоящего оборудования. Технология производства эластомеров позволяет придавать готовому материалу необходимые характеристики путём подбора вспомогательных компонентов.

Как было сказано выше, полиуретан в основном состоит из полиола и изоцианата. Данные два типа сырья добывают из сырой нефти. При соединении компонентов образуется реакционная смесь, которой можно придавать те или иные свойства. Исходя из соотношения компонентов, можно получить мягкий, вспененный, жёсткий или монолитный материал.

 

Полиуретан: где используется?

 

Использование синтетических эластомеров в строительной сфере – это надежный и доступный по цене способ минимизации выбросов углекислого газа. Уретаны позволяют сократить потери тепла в помещениях в зимнее время года. А летом они удерживают в зданиях прохладу. Чаще всего полиуретаном изолируют крыши, полы, пространство вокруг котлов и труб, пустотелые стены. Износоустойчивость материала продлевает срок службы зданий и сокращает трудозатраты по их техобслуживанию. Полимеры также применяются в таких отраслях:

  • изоляция зданий и бытовой техники (холодильники, морозильные камеры). Чаще всего для изоляции морозильных камер и холодильников применяется жесткий пенополиуретан. Он существенно сокращает объем энергии, необходимой на поддержание низкой температуры. Материал отличается устойчивостью и прочностью, а также экологической безопасностью. Уретаны обеспечивают отличную изоляцию благодаря своей низкой теплопроводности;
  • обувная промышленность. Благодаря своей легкости и стойкости к истиранию, полиуретан применяется при изготовлении подошв;
  • изготовление деталей;
  • автомобильная промышленность. Пенополиуретан используется при производстве подлокотников, подголовников и сидений.

Область применения полиуретана огромная и далеко не ограничивается вышеперечисленным списком.

 

Свойства полиуретана

 

Физические свойства полиуретана:
  • стойкость к деформациям;
  • отличные диэлектрические свойства;
  • возможность работать при высоком давлении;
  • высокие показатели обратной деформации;
  • высокая эластичность.

Химические свойства полиуретана.

Полимеры отличаются стойкостью к маслам и растворителям, поэтому они успешно применяются для работы с нефтью и ее производными. Уретаны имеют высокую стойкость к воздействию солей и ультрафиолета.

Контакты завода полиуретановых изделий Timol:

Адрес:
 

ООО «ТИМОЛ»

49013 г. Днепропетровск,

ул. Академика Белелюбского, 68

(бывшая ул. Краснозаводская, 68)
 

e-mail: [email protected]

 

Телефоны:
 

+38 (098) 081-06-01 (Киевстар)
 

+38 (067) 610-25-70

 

Отдел заказов:
 

тел.: +38 (067) 523-67-22

тел.: +38 (067) 653-33-92
 

e-mail: [email protected]

 

+38 (098) 081-06-01 (Киевстар)

Новости — Полиуретанэкс 2020 — Двенадцатая международная выставка: полиуретан, полиуретановые материалы, технологии производства полиуретанов, сферы использования

Выставка Полиуретанэкс 2020 проводится c 21 по 23 апреля 2020 года в городе Москва, Россия.

Цель мероприятия определяется тремя составляющими:

  • способствовать развитию производственных и экономических связей;
  • способствовать обмену научно-технической информацией;
  • способствовать широкому внедрению и применению инновационных технологий производства и внедрения композитных материалов.

 Основные посетители выставки «Полиуретанэкс»: представители министерств и ведомств, руководители и ведущие специалисты предприятий и организаций автомобилестроения, железнодорожном, авиационном и трубопроводном транспорте, нефтегазовой отрасли, военно-промышленного комплекса, обувной, лёгкой, мебельной, химической и горно-обогатительной промышленности, металлургии, научно-исследовательской и внешнеэкономической сферы, строительства, а также других промышленных предприятий и образовательных учреждений.

Разделы выставки:

  • Сырье для производства полиуретанов:
  • Полиуретановые добавки, красители, наполнители
  • Катализаторы и сурфактанты для всех типов эластичных, жестких и меклопористых пенополиуретанов
  • Отвердители для полиуретановых покрытий, добавок, адгезивов, герметиков и эластомеров
  • Полиолы, изоцианаты, антипирены, эластичные покрытия для полиуретановых и полиизоциануратных панелей, наливные компаунды, литьевые смолы
  • ПУ системы, стабилизаторы, разделительные агенты, вспенивающие добавки o Оборудование и станки производства и переработки полиуретанов:
  • Расходометрия, шестереночные, оседиагональные (шнековые) и шлепперные насосные установки
  • Теплообменники высокого давления и статические смесители для реагентов
  • Измерительные машины и смесительные устройства высокого и низкого давления
  • Обрабатывающие станки
  • Оборудование для обработки полиуретана, производственные помещения и пресс-формы
  • Возведение производственных помещений
  • Обслуживание
  • Тестовое оборудование: реометры (измерители расхода)
  • Конечная продукция: контактное уплотнение при литье, фильтры
  • Сертификация, технический регламент
  • Компьютерное моделирование
  • Утилизация
  • Специальный раздел выставки: «КЛЕИ и ГЕРМЕТИКИ»

Сроки проведения:

Монтаж выставки:
18–20 апреля 2020
Работа выставки:
21–23 апреля 2020
Демонтаж выставки:
24 апреля 2020

Организаторы выставки:

ООО «Выставочная Компания «Мир-Экспо»

Ведущий менеджер выставки: Фатеев Константин

Адрес: 115230, Россия, Москва, Хлебозаводский проезд, дом 7, строение 10, офис 507
Телефон: +7 (495) 988-16-20
Факс: +7 (495) 988-16-20
E-mail: [email protected] ru
Сайт: www.polyurethanex.ru
Твиттер: http://twitter.com/polyexporus
Ютьюб: http://www.youtube.com/user/polyexporu

Дополнительные материалы о выставке: https://www.expocentr.ru/ru/expoinex/polyurethanex/

Химики рассказали о проблемах с сырьем для производства полиуретана — Российская газета

Санкции, введенные в отношении России рядом иностранных государств, коснулись и химической отрасли.

Проблемы возникли при производстве многих полимерных материалов, но особенно серьезными они оказались в отношении полиуретанов и поликарбонатов. Несмотря на то что правительством РФ поставлена задача импортозамещения многих химических соединений, производство сырья для изготовления полиуретанов и поликарбонатов в России экономически невыгодно.

Сейчас собственного, независимого от импорта производства полиуретана в России не существует. Вот что говорит по этому поводу заместитель заведующего отделом полимерных клеев НИИ полимеров Довид Аронович: «Если говорить упрощенно, то для получения полиуретана нужны две составляющие — полиэфиры и изоцианаты. Сейчас изоцианаты в России не производят, их ввозят из-за рубежа. Эта ситуация возникла потому, что после распада СССР производство полиуретана в России было приостановлено, а затем долгое время технологии не обновлялись. В итоге современных технологий получения изоцианата у нас нет, и никто этим не занимается». В СССР в городе Дзержинске на предприятии «Корунд» синтезировали полиуретан на отечественном оборудовании, однако сегодня и этот завод создает полиуретан на импортном изоцианате.

И это вполне объяснимо с экономической точки зрения. Не нужно считать, что если Россия что-то импортирует, то это значит — непременно теряет. Существуют продукты, которые мы и импортируем, и экспортируем — это распространенная практика. Так, синтетические каучуки Россия экспортирует, а природный каучук импортирует из Вьетнама, Камбоджи, Малайзии и Таиланда. Чтобы сказать, сколько мы потеряли, а сколько приобрели нужно сделать простой расчет.

«Так называемая входная цена для производства важных полиуретанов оказывается на уровне импортного паритета. В результате российский полиуретан уже изначально имеет неконкурентную стоимость основного сырья», — отмечает президент Союза химиков Виктор Иванов. Без создания крупнотоннажных производств базового сырья, а эксперты говорят, что мощность должна быть не меньше 400 тысяч тонн изоцианата в год, производство полиуретанов не получит в России должного развития. (Отметим, что мировое производство изоцианата составляет сейчас около 5 миллионов тонн.) Поэтому в отрасли не считают производство изоцианата не приоритетным. Пока российские компании предпочитают заниматься разработкой и производством других видов полимеров.

Акцент: Отечественный поликарбонат уже изначально имеет неконкурентную стоимость основного сырья

В то же время пятерка крупнейших зарубежных системных домов — Covestro, BASF, Huntsman, Dow Izolan, которые представлены в России, а также Yantai Wanhua выпускают изоцианат в объемах на сегодня вполне достаточных для удовлетворения не только российского, но и мирового спроса. Эти компании не заинтересованы в инвестировании производств мощностью ниже 300 тысяч тонн. Любое производство в России окупается сейчас с трудом, поэтому еще несколько лет назад такой гигант, как «СИБУР» заявлял о готовности рассмотреть вопрос о получении сырья для полиуретанов, только если внутреннее потребление этих полимеров к 2017-2020 годам дойдет до 600 тысяч тонн в год. Однако сейчас оно едва ли составляет 200 тысяч тонн, а лидеры по потреблению полиуретанов — строительство, мебельная промышленность, производство трубной изоляции, автопром, находятся в ощутимом кризисе.

Что касается поликарбонатов, которые представляют собой линейные полиэфиры угольной кислоты, то существует два промышленных способа их получения: фосгенирование бисфенола-А и бесфосгенный метод — переэтерификация дифенилкарбоната бисфенолом-А. В России поликарбонат получают бесфосгенным методом, разработанным корпорацией Asahi Kasei Chemicals на предприятии единственного отечественного производителя поликарбоната «Казаньоргсинтез». В 2015 году поставки казанского поликарбоната на внутренний рынок составили около 61 тысячи тонн, причем на экспорт ушло 5,7 тысячи тонн. Тем не менее даже мощностей этого предприятия, работающего, обратите внимание, с полной загрузкой, недостаточно для удовлетворения внутреннего спроса. Соответственно, объем импорта, хоть и упавший после девальвации рубля, продолжает оставаться значительным. В 2014 году он составлял 32,3 тысячи тонн, хотя в 2015 году и снизился примерно на треть. Но «Казаньоргсинтез», даже работающий на предельной мощности, не может обеспечить потребностей рынка в прежде всего таком актуальном строительном материале, как сотовый поликарбонат.

Спрос на вспененный полиуретан в 2015 году существенно вырос в связи с растущим уровнем жизни населения в развитых странах

Стоит еще отметить, что перспективные полимерные смеси на основе отечественного поликарбоната (например, поликарбонат + АБС) в России не выпускаются вообще из-за отсутствия технологий. Основными поставщиками таких материалов, чрезвычайно востребованных в строительстве, автопроме, электротехнической промышленности, являются зарубежные компании.

Необходимо отметить, что в последние годы обострилась проблема с утилизацией полимерных материалов, в том числе полиуретанов и поликарбонатов. Особенно актуален этот вопрос в отношении пенополиуретана, применяемого при производстве мягкой мебели, автомобильной фурнитуры и матрасов. Спрос на вспененный полиуретан в 2015 году существенно вырос в связи с растущим уровнем жизни населения в развитых странах, а также с сокращением срока «жизни» потребительских товаров. В 2014 году, например, в Европе было произведено 42 миллиона матрасов, из которых треть была изготовлена на основе пенополиуретана. При этом количество выбрасываемых матрасов существенно выше — около 70 миллионов ежегодно. Проблема утилизации этих старых матрасов усложняется в связи с невозможностью их захоронения на полигонах твердых бытовых отходов — это опасно для окружающей среды. С 2017 года в Европе такое захоронение будет окончательно запрещено. Сейчас в Англии пенополиуретановые матрасы выбрасываются на свалку, как бытовой мусор, а в Германии их просто сжигают, однако в этом случае выделяется огромное количество углекислого газа, порождающего парниковый эффект и глобальное потепление климата.

Как производители материалов из полиуретана могут смягчить эту ситуацию? Безусловно, один из выходов — поиск альтернативных нефти источников сырья. В 2012 году компания Bayer MaterialScience AG (с 2015 года — Covestro) разработала инновационный метод, позволяющий заменить нефть при производстве полимеров на диоксид углерода, улавливаемый из производственных газов. Технология Dream Production позволяет уменьшить мировое потребление нефти на планете и снизить до минимума выбросы в атмосферу углекислого газа. Важно, что при этом снижается и себестоимость полиуретана, а значит, и изделий из него. А ведь стоимость утилизации скорее всего будет закладываться в цену нового матраса, и в конечном счете платить придется потребителю. Но при использовании нового метода эту стоимость можно будет скомпенсировать.

«С утилизацией полимеров в Российской Федерации все не так однозначно, поскольку до сих пор не разработана система сбора полимерных отходов. Отсюда и отсутствие технологических и экономических проблем утилизации полиуретанов и поликарбонатов, собственно говоря, проблема состоит в отделении отходов этих полимеров от других твердых бытовых отходов», — полагает президент Союза химиков Виктор Иванов.

справка

Полиуретан применяется практически во всех сферах промышленности — для изготовления самых разнообразных уплотнений, эластичных форм для изготовления декоративных камней, защитных покрытий, лакокрасочных изделий, клеев, герметиков, деталей маломощных машин (валов, роликов, пружин и т.п.), изоляторов, имплантатов и прочих изделий. Из полиуретана изготавливаются подошвы обуви, спортивные шины, втулки и прокладки для фиксации абразивных камней в промышленности. Растворы полиуретана в органических растворителях — высокопрочные клеи. Широко используется и пенополиуретан, прежде всего в строительстве.

Поликарбонат применяется при изготовлении линз, компакт-дисков и светотехнических изделий. А так называемый «сотовый поликарбонат» — листовой ячеистый пластик, широко используют в качестве светопрозрачного материала в строительстве и там, где требуется повышенная теплоустойчивость. Это компьютеры, очки, светильники, разного рода фонари. Поликарбонат используют также при изготовлении защитных шлемов для экстремальных дисциплин вело- и мотоспорта. Именно поликарбонат выбрали в качестве материала для производства прозрачных вставок в медалях зимних Олимпийских игр 2014 г. в Сочи.


Автор: Инфографика РГ / Мария Пахмутова / Ирина Фурсова

Полиуретаны

Полимерные материалы, известные как полиуретаны, образуют семейство полимеров, которые существенно отличаются от большинства других пластиков тем, что в них отсутствует уретановый мономер, а полимер почти всегда образуется во время производства конкретного объекта.

Полиуретаны образуются в результате экзотермических реакций между спиртами с двумя или более реактивными гидроксильными (-ОН) группами на молекулу (диолы, триолы, полиолы) и изоцианатами, которые имеют более одной реакционной изоцианатной группы (-NCO) на молекулу (диизоцианаты, полиизоцианаты ).Например, диизоцианат реагирует с диолом:

Группа, образованная реакцией между двумя молекулами, известна как «уретановая связь». Это основная часть молекулы полиуретана.

Применение полиуретанов

Физические свойства, а также химическая структура полиуретана зависят от структуры исходных реагентов, в частности, групп R 1 и R 2 . Характеристики полиолов — относительная молекулярная масса, количество реакционноспособных функциональных групп на молекулу и молекулярная структура — влияют на свойства конечного полимера и, следовательно, на то, как он используется.

Рисунок 1 Использование полиуретанов.

Существует фундаментальная разница между производством большинства полиуретанов и производством многих других пластиков. Полимеры, такие как поли (этен) и поли (пропен), производятся на химических предприятиях и продаются в виде гранул, порошков или пленок. Затем из них изготавливают изделия путем нагревания полимера, придания ему формы под давлением и охлаждения. Свойства таких конечных продуктов почти полностью зависят от свойств исходного полимера.

С другой стороны, полиуретаны

обычно производятся непосредственно в конечном продукте. Большая часть производимых полиуретанов имеет форму больших блоков пены, которые разрезают для использования в подушках или для теплоизоляции. Химическая реакция также может происходить в формах, приводя, например, к автомобильному бамперу, корпусу компьютера или строительной панели. Это может произойти, когда жидкие реагенты распыляются на поверхность здания или покрываются тканью.

Рис. 2 Никакой другой пластик не позволяет изготавливать его по размерам так же, как полиуретан.Пены могут быть гибкими или жесткими, устойчивыми к холоду или особенно мягкими для кожи. Все сводится к тому, как смешиваются «строительные блоки» полиуретана.
С любезного разрешения Bayer MaterialScience AG.

Комбинированные эффекты контроля свойств полимера и плотности приводят к существованию очень широкого диапазона различных материалов, поэтому полиуретаны используются во многих областях (Таблица 1).


Некоторые примеры основных причин выбора полиуретанов, как показано в Таблице 1.

Использует Причины
амортизация низкая плотность, гибкость, устойчивость к усталости
подошвы гибкость, устойчивость к истиранию,
прочность, долговечность
строительные панели теплоизоляция, прочность, долгий
срок службы
клапаны искусственного сердца гибкость и биостойкость
электрооборудование Электроизоляция, прочность, маслостойкость

Таблица 1 Свойства и применение полиуретанов.

Полиуретаны могут быть жесткими или эластичными при любой плотности, скажем, от 10 кг м -3 до 100 кг м -3 . Общий диапазон свойств, доступных дизайнеру и производителю, явно очень широк, и это отражается во множестве, очень разных сферах применения полиуретанов.

Годовое производство полиуретанов

Весь мир 17,9 млн тонн 1,2
Европа 3.5 млн тонн 3

1. В 2015 году. Ожидается, что в 2016 и 2021 годах ожидается 19,0 и 26,4 миллиона тонн соответственно. Research and Markets, 2016.
2. По оценкам, на текущий момент Китай имеет более 50% общей мощности, HIS Markit, 2014 г.
3. Пластмассы — факты, 2016 г. PlasticsEurope, 2016 г.

Производство полиуретанов

Поскольку полиуретаны получают в результате реакции между изоцианатом и полиолом, раздел разделен на три части:
a) производство изоцианатов
b) производство полиолов
c) производство полиуретанов

(a) Производство изоцианатов

Хотя существует много ароматических и алифатических полиизоцианатов, два из них имеют особое промышленное значение. У каждого из них есть варианты, и вместе они составляют основу примерно 95% всех полиуретанов. Их:

  • TDI (толуолдиизоцианат или метилбензолдиизоцианат)
  • MDI (метилендифенилдиизоцианат или дифенилметандиизоцианат).

TDI был разработан первым, но в настоящее время используется в основном при производстве эластичных пеноматериалов низкой плотности для подушек.

Смесь диизоцианатов, известная как TDI, состоит из двух изомеров:

Исходный материал — метилбензол (толуол).Когда он реагирует со смешанной кислотой (азотной и серной), два изомера нитрометилбензола (NMB) являются основными продуктами.

При дальнейшем нитровании этой смеси образуется смесь динитрометилбензолов. В промышленности они известны под своими банальными названиями 2,4-динитротолуол и 2,6-динитротолуол (DNT). 80% — 2,4-DNT и 20% — 2,6-DNT:

Затем смесь динитробензолов восстанавливают до соответствующих аминов:

В свою очередь амины, известные под коммерческим названием Toluene Diamines или TDA, нагреваются с карбонилхлоридом (фосгеном) для получения диизоцианатов, и этот процесс можно проводить в жидкой фазе с хлорбензолом в качестве растворителя при температуре около 350 K:

Альтернативно, эти реакции проводят в газовой фазе путем испарения диаминов при ~ 600 К и смешивания их с карбонилхлоридом. Это экологическое и экономическое улучшение по сравнению с жидкофазным процессом, поскольку растворитель не требуется.

В любом процессе реагент представляет собой смесь изомеров динитросоединений, 80% 2,4- и 20% 2,6-, поэтому продукт представляет собой смесь диизоцианатов в одинаковых пропорциях.

Производство этой смеси в разных пропорциях — дорогое удовольствие. Это означает очистку смеси нитрометилбензолов, NMB, очень осторожной перегонкой.

Более продуктивно придать полиуретанам различные свойства, используя различные полиолы, которые вступают в реакцию со смесью ТДИ 80:20 с образованием полимеров.

MDI является более сложным и позволяет производителю полиуретана больше универсальности процессов и продуктов. Смесь диизоцианатов обычно используется для получения жестких пен.

Исходными материалами являются фениламин (анилин) и метаналь (формальдегид), которые вместе реагируют с образованием смеси аминов, известной как МДА (метилендианилин). Эта смесь реагирует с карбонилхлоридом (фосгеном) с образованием МДИ аналогично производству ТДИ. MDI содержит следующие диизоцианаты:

Рис. 3. Изомеры МДИ.

Термин MDI относится к смеси трех изомеров на рисунке 3. Их можно разделить перегонкой.

(б) Производство полиолов

Используемые полиолы представляют собой либо простые полиэфиры с концевыми гидроксильными группами (примерно в 90% всего производства полиуретанов), либо сложные полиэфиры с концевыми гидроксильными группами. Они были разработаны, чтобы иметь необходимую реакционную способность с изоцианатом, который будет использоваться, и производить полиуретаны с особыми свойствами.

Выбор полиола, особенно количество реакционноспособных гидроксильных групп на молекулу полиола, а также размер и гибкость его молекулярной структуры, в конечном итоге определяют степень сшивки между молекулами.Это оказывает важное влияние на механические свойства полимера.

Примером полиола с двумя гидроксильными группами (т. Е. Длинноцепочечного диола) является полиол, полученный из эпоксипропана (оксида пропилена) путем взаимодействия с пропан-1,2-диолом (который сам образуется из эпоксипропана путем гидролиза):

Пример полиола, который содержит три гидроксильные группы, получают из пропан-1,2,3-триола (глицерина) и эпоксипропана:

, которую можно представить как эту идеализированную структуру:

Соевое масло содержит триглицериды длинноцепочечных насыщенных и ненасыщенных карбоновых кислот, которые после гидрогенизации могут при реакции с эпоксипропаном образовывать смесь полиолов, подходящую для производства широкого спектра полиуретанов.Использование этих биополимеров означает, что по крайней мере часть полимера получена из возобновляемых источников.

(c) Производство полиуретанов

Если полиол имеет две гидроксильные группы и смешан с ТДИ или МДИ, получается линейный полимер. Например, линейный полиуретан получают реакцией с диизоцианатом и простейшим диолом, этан-1,2-диолом, происходит конденсационная полимеризация:

Часто используемый полиуретан изготавливается из ТДИ и полиола, полученного из эпоксипропана:

Если полиол имеет более двух реакционноспособных гидроксильных групп, соседние длинноцепочечные молекулы становятся связанными в промежуточных точках. Эти сшивки создают более жесткую полимерную структуру с улучшенными механическими характеристиками, которая используется при разработке «жестких» полиуретанов. Таким образом, диизоцианат, такой как MDI или TDI, который взаимодействует с полиолом с тремя гидроксильными группами, такими как группа, полученная из пропан-1,2,3-триола и эпоксиэтана, подвергается сшиванию и образует жесткий термореактивный полимер.

Помимо полиизоцианатов и полиолов, для производства полиуретанов требуется множество других химикатов для управления реакциями образования полиуретана и создания точно нужных свойств конечному продукту.

Все практические полиуретановые системы включают некоторые, но не обязательно все, из описанных в Таблице 2.

Рис. 4. Сломанные конечности теперь могут быть заключены в полиэфирную повязку, пропитанную линейным полиуретаном. После наматывания повязки на конечность ее замачивают в воде, которая создает поперечные связи между молекулами полиуретана, создавая прочный, но легкий слепок.
С любезного разрешения Валмайского лимана.

Присадки Причины использования
катализаторы для ускорения реакции между полиолом и полиизоцианатом
сшивающие агенты и удлинители цепи для изменения структуры молекул полиуретана и обеспечения механического усиления для улучшения физических свойств (например, добавление полиизоцианата или полиола с большим количеством функциональных групп)
пенообразователи
поверхностно-активные вещества
для создания пенополиуретана
для контроля образования пузырьков во время реакции и, следовательно, ячеистой структуры пенопласта
пигменты для создания цветных полиуретанов для идентификации и эстетических соображений
наполнители для улучшения таких свойств, как жесткость, и снижения общих затрат
антипирены для снижения воспламеняемости конечного продукта
средства подавления дыма для уменьшения скорости образования дыма при горении полиуретана
пластификаторы для снижения твердости продукта

Таблица 2 Добавки, используемые при производстве полиуретанов.


Производственный процесс

В качестве примера рассмотрим изготовление формованного изделия, которое в противном случае могло бы быть изготовлено из термопластичного полимера литьем под давлением. Чтобы сделать его из полиуретана, необходимо точно смешать правильные массы двух основных компонентов (полиизоцианата и полиола), которые должны быть жидкими. Реакция начинается немедленно и дает твердый полимер. В зависимости от состава, используемых катализаторов и области применения реакция обычно завершается от нескольких секунд до нескольких минут.Таким образом, в это время важно подать реагирующую жидкую смесь в форму, а также очистить комбинированное оборудование для «смешивания и дозирования», готовое к следующей операции. Экзотермическая химическая реакция завершается внутри формы, и изготовленное изделие может быть немедленно извлечено из формы.

Вспененные полиуретаны

Когда две жидкости вступают в реакцию, образуется твердый полимер. Полимер может быть эластичным или жестким. Однако он также может содержать пузырьки газа, поэтому он является ячеистым — пеной.

При производстве пенополиуретана существует два возможных способа получения газа внутри реагирующей жидкой смеси. В так называемой химической продувке используется вода, которая могла быть добавлена ​​к полиолу, который вступает в реакцию с некоторым количеством полиизоцианата с образованием диоксида углерода:

В качестве альтернативы (физическая продувка) к полиолу примешивают жидкость с низкой температурой кипения, например пентан. Реакция является экзотермической, поэтому по мере ее протекания смесь нагревается и пентан испаряется.

Небольшое количество воздуха рассеивается через смесь полиизоцианата и полиола. Это обеспечивает зародышеобразование для множества пузырьков газа, которые образуются по всему полимеру. Тепло заставляет пузырьки расширяться до тех пор, пока химическая реакция не превратит жидкость в твердый полимер, и доступное давление газа не может вызвать дальнейшего расширения.

Подошва обуви, например, может быть «выдутой», чтобы вдвое увеличить объем твердого полимера. Этот процесс настолько универсален, что его можно расширить.В пенопластах низкой плотности для обивки или теплоизоляции менее 3% от общего объема составляет полиуретан. Газ увеличил первоначальный объем, занимаемый жидкостью, в 30-40 раз. В случае подушек твердого полимера требуется ровно столько, чтобы нам было удобно сидеть.

В теплоизоляции изолирует газ, заключенный в ячейках. Полимер, который покрывает ячейки, снижает эффективность изоляции, поэтому имеет смысл использовать как можно меньше его.

Рис. 5 Во время производства текстильное покрытие кресла заполняется смесью реагентов, образующих пенополиуретан. Стулу придают индивидуальную форму, заполняя поверхность сиденья пеной, как кукла в натуральную величину, сидящую на стуле.
С любезного разрешения Bayer MaterialScience AG.
Адгезия

На заключительных стадиях реакции образования полиуретана смесь превращается в гель с очень эффективной поверхностной адгезией.Следовательно, полиуретаны могут использоваться в качестве клея. Не менее важен и тот факт, что полиуретаны, которые создаются, например, в качестве амортизирующих или изоляционных материалов, могут быть прикреплены к поверхностным материалам без использования отдельных клеев.

Гибкий пенопласт и ткань могут создавать композитную подушку или жесткий пенопласт и листовые строительные материалы (например, гипсокартон, стальной лист, фанера) могут обеспечивать композитные изоляционные панели здания.

Дата последнего изменения: 24 апреля 2017 г.

Полиуретаны — обзор | Темы ScienceDirect

Полиуретаны (ПУ)

ПУ — это гетерополимеры, синтезированные из широкого спектра полиолов и изоцианатов, которые могут представлять собой термопласты или термореактивные пластмассы с различной макромолекулярной архитектурой и восприимчивостью к поражению грибами. Как наблюдается с другими типами пластмасс, кристаллические области в полимере ограничивают доступность цепей PU для биологического разложения, в то время как аморфные области более подвержены биоразложению. ПУ может содержать эфирные или сложноэфирные, а также уретановые связи. Последние подвержены микробной деградации, и многие грибы, обитающие в почве и компосте, в том числе штаммы Aspergillus, Alternaria, Gliocladium, Fusarium, Candida, Monascus, и Cladosporium , как было описано, участвуют в гидролизе полиэфира. -PU (Дарби и Каплан, 1968; Поммер и Лоренц, 1985; Барратт и др. ., 2003; Матур и Прасад, 2012; Хан и др. ., 2017; Осман и др. ., 2017; Шаттлворт и Сил, 1986; Зафар и др. ., 2013; Эль-Морси, 2017).

Большое количество грибов, в том числе роды Aspergillus, Trichoderma, Paecilomyces, Penicillium, Alternaria, Cladosporium, и Fusarium , могли расти на полиуретане в качестве единственного источника углерода и азота (Filip, 1979; Loredo- Тревиньо и др. .2011; Лугаускас и др. ., 2003). Изолят Aspergillus flavus , использующий ПУ в качестве единственного источника углерода, вызывал снижение веса ПУ-пленки на 60% в течение 30 дней инкубации в жидких культурах (Mathur and Prasad, 2012). Geomyces pannorum и штамм Phoma были доминирующими обнаруженными видами, колонизирующими полиуретан, захороненный в садовых почвах в Великобритании. Оба штамма разрушали суспензию полиэфир-ПУ (Cosgrove et al ., 2007). Штамм Alternaria solani , выделенный из образца почвы в Иордании, вызвал снижение веса полиэфирного полиуретана более чем на 60% после трех недель инкубации (Ibrahim et al ., 2009). Штаммы Cladosporium spp., Aspergillus fumigatus, Aspergillus tubingensis и Penicillium chrysogenum также разлагали суспензии полиэфир-полиуретан и твердые пенополиуретаны (Khan et al ., 2017; Álvarez 90. . Один из изолятов, Cladosporium pseudocladosporioides , разлагал почти 90% суспензии полиэфир-полиуретан после 14 дней инкубации. Другой штамм Penicillium секции Lanata-Divaricata оказался эффективным разрушителем термопластичного полиуретана на основе PCL (Magnin et al ., 2018).

Сообщалось также о том, что несколько эндофитных грибов эффективно разлагают полиэфирный полиуретан. Среди них изолятов Pestalotiopsis из тропических лесов Амазонки и из Малайзии могли расти на полиуретане в качестве единственного источника углерода как в аэробных, так и в анаэробных условиях (Russell et al ., 2011; Bong et al ., 2017). Выделены из Цюрихского озера, Швейцария, Cladosporium cladosporioides, Xepiculopsis graminea, Penicillium griseofulvum и Leptosphaeria sp . аналогичным образом разложили суспензии полиэфир-полиуретан (Brunner et al ., 2018).

Большинство грибковых ферментов, участвующих в разложении ПУ, являются гидролазами, активными против сложноэфирных и уретановых связей в полиэфир-ПУ. Эстеразы из Rhizopus delemar (Tokiwa et al . , 1988), Curvularia senegalensis, Aureobasidium pullulans, F. solani, Cladosporium sp . (Crabbe et al ., 1994) и серингидролаза из Pestalotiopsis microspora (Russell et al ., 2011). Липазы (EC 3.1.1.3) ряда дрожжей, среди которых Candida rugosa (Gautam et al ., 2007), Candida antarctica (Takamoto et al ., 2001) и Candida cylindracea (Kim and Kim, 1998) также смогли гидролизовать образцы полиэфирного полиуретана. О специфическом гидролизе уретановых связей в ПУ сообщалось реже. Полиэфир-ПУ демонстрирует высокую устойчивость к микробной деградации (Дарби и Каплан, 1968). Было показано, что штамм Alternaria секретирует ферменты, разрушающие уретановые связи в полиэфир-ПУ (Matsumiya et al ., 2010). Кроме того, был выделен штамм Alternaria tenuissima , который вызвал структурные изменения в цепи полиэфир-ПУ, удлиненной с помощью производных пиридина (Oprea et al . , 2017), и штамма C, продуцирующего эстеразу и уреазу (EC 3.51.5). y. pseudocladosporioides вызывал снижение веса до 65% по сравнению с пенополиэфиром и полиуретаном (Álvarez-Barragán et al ., 2016).

полиуретан | химическое соединение | Британника

полиуретан , любой из класса синтетических смол, волокнистых или эластомерных соединений, принадлежащих к семейству органических полимеров, полученных реакцией диизоцианатов (органических соединений, содержащих две функциональные группы структуры NCO) с другими дифункциональными соединениями, такими как гликоли .Наиболее известные полиуретаны — это гибкие пенопласты, используемые в качестве обивочного материала, матрасов и т.п., и жесткие пенопласты, используемые для таких легких конструктивных элементов, как сердечники крыльев самолетов.

Вспененные полиуретаны образуются в результате реакции диизоцианатов с органическими соединениями, обычно сложными полиэфирами, содержащими карбоксильные группы; эти реакции высвобождают пузырьки диоксида углерода, которые остаются диспергированными по всему продукту. Использование простых полиэфиров или сложных полиэфиров, содержащих гидроксильные группы, при получении полиуретанов приводит к образованию эластомерных волокон или каучуков, которые обладают выдающейся устойчивостью к воздействию озона, но уязвимы к действию кислот или щелочей.

Подробнее по этой теме

основные промышленные полимеры: полиуретаны

Полиуретаны — это класс чрезвычайно универсальных полимеров, которые превращаются в гибкие и жесткие пеноматериалы, волокна, эластомеры и поверхностные покрытия ….

В текстильных изделиях синтетическое волокно, известное как спандекс, состоит по крайней мере на 85 процентов по массе из полиуретана.Такие волокна обычно используются из-за их высокоэластичных свойств. Волокна этой группы — это лайкра, нума, спандель и вирен. Такие волокна во многих текстильных целях в значительной степени заменили волокна натурального и синтетического каучука.

Хотя волокна спандекса несколько слабы в расслабленном состоянии, они могут растягиваться примерно на 500–610 процентов сверх своей исходной длины без разрушения и быстро возвращаться к своей исходной длине. Волокно, обычно белое с тусклым блеском, легко окрашивается.Он очень мало впитывает влагу. Он плавится при температуре около 250 ° C (480 ° F) и желтеет при длительном воздействии тепла или света. Изделия из спандекса можно стирать в машине и сушить при умеренных температурах. Использование хлорного отбеливателя может вызвать пожелтение. Волокна спандекса часто покрыты другими волокнами, такими как нейлон.

Спандекс используется в такой одежде, как основа, поддерживающие чулки и купальники. Он легкий и прохладный; устойчива к разрушению кислотами организма; легко стирается и быстро сохнет.

Эта статья была последней отредактирована и обновлена ​​Эми Тикканен.

Полиуретаны

Модель выше является изображением модели PDB, которую вы можете просмотреть
, щелкнув здесь, или вы можете просто щелкнуть по самому изображению.
В любом случае, не забудьте закрыть новое окно, которое открывает
с 3D-моделью в нем, когда будете готовы вернуться сюда.


Полиуретаны — наиболее известные полимеры, используемые для изготовления пен.Если вы сейчас сидите на мягком стуле, подушка скорее всего, из пенополиуретана. Полиуретаны больше чем пена.

Намного больше, чем пена!

Полиуретаны — это самое универсальное семейство полимеров. Полиуретаны могут быть эластомерами, и они могут быть красками. Они могут быть волокнами, и они могут быть клеи. Они просто появляются везде. Чудесно причудливый полиуретан — спандекс.

Конечно, полиуретаны называют полиуретанами, потому что в их хребты у них уретановая связь .

Картина показывает простой полиуретан, но полиуретан может быть любым полимером содержащая уретановую связь в своей основной цепи. Более сложный возможны полиуретаны, например:

Полиуретаны получают в результате реакции диизоцианатов с двухспиртами. Чтобы узнать, как это сделать, нажмите здесь.

Иногда диалкоголь заменяют диамином, а полимер мы получаем полимочевину, потому что она содержит связь мочевины, скорее чем уретановая связь.Но их обычно называют полиуретанами, потому что они, вероятно, не будут хорошо продаваться с таким названием, как полимочевина.

Полиуретаны могут очень хорошо связываться с водородом и, следовательно, могут быть очень хорошими. кристаллический. По этой причине их часто используют для изготовления блоков сополимеры с мягкими каучукоподобными полимерами. Эти блок-сополимеры имеют свойства термопластичных эластомеров.

Спандекс

Одним из необычных полиуретановых термопластичных эластомеров является спандекс, который DuPont продается под торговой маркой Lycra.Он содержит как мочевину, так и уретан. связи в его хребте. Что дает Спандекс его особенными свойствами является то, что он твердый и мягкий блоки в его повторяющейся структуре. Короткая полимерная цепочка полигликоль, обычно около сорока повторяющихся единиц, мягкий и эластичный. Остальная часть повторения, вы знаете, растяжка с уретановые связи, мочевинные связи и ароматические группы, чрезвычайно жесткий. Эта секция достаточно жесткая, чтобы жесткие секции из разных цепей слипаются и выравниваются, образуя волокна.Конечно они необычные волокна, так как волокнистые домены, образованные жесткими блоками, связаны между собой вместе резиновыми мягкими секциями. В результате получается волокно, которое действует как эластомер! Это позволяет нам сделать растягивающаяся ткань для спортивной одежды и т.п.

Произошла ошибка при установке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при установке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Полиуретанов Бизнес | Химическая цепочка (бизнес и продукты) | Информация AGC Chemicals

Мы производим и продаем простые полиэфирполиолы, в которых в качестве сырья используется оксид пропилена, которые используются в уретановых смолах и т.п.Мы предлагаем решения, подходящие для различных областей применения, таких как уретановая пена, эластомеры, клеи, уплотнительные материалы и другие подобные продукты.

Надежное качество, достигаемое за счет интегрированного производства сырья, в результате чего получается широкий ассортимент готовой продукции
Полипропиленгликоль (PPG) — незаменимое основное сырье для производства полиуретана (PU). Благодаря интегрированному производству сырья из оксида пропилена (ПО) для ППГ, мы можем надежно обеспечить высококачественный ППГ с небольшим количеством примесей.Кроме того, что касается разработки приложений PPG, у нас есть форполимеры, полимер, модифицированный силаном, и тому подобное.
Наша богатая линейка покрывает широкий спектр применений.
Благодаря нашему богатому ассортименту полиуретановой пены, используемой в изоляционных материалах и подушках сидений, покрытиях, клеях, герметиках и эластомерах, мы покрываем широкий спектр областей применения. Кроме того, благодаря нашей превосходной технологии разработки катализаторов мы разрабатываем полимеры, которые обладают характеристиками, требуемыми нашими клиентами, и предлагаем подходящие решения для удовлетворения их различных потребностей.
Используя силу химии, мы поставляем продукты, снижающие воздействие на окружающую среду.
Жесткий пенополиуретан — отличный материал, сохраняющий свои теплоизоляционные свойства в течение длительного периода времени. Наш PPG подходит для вспененного полиуретана, полученного водным вспучиванием, и мы можем производить пенополиуретан без гидрофторуглеродных вспенивателей, обладающих высоким потенциалом глобального потепления (GWP). Строительные материалы с жестким пенополиуретаном, который имеет отличные изоляционные свойства, усиливают эффект теплоизоляции при использовании кондиционеров летом или при использовании обогревателей зимой.Кроме того, с использованием модифицированных силиконовых полимеров можно производить экологически чистые герметики и клеи без использования изоцианата и растворителей.

Полиуретановые продукты для бизнеса

ЭКСЦЕНОЛ
(полиолы)

Сырье для пенополиуритановой смолы и пенополиуретана, а также поверхностно-активные вещества

ЭКСЦЕНОЛ
(полимерные полиолы)

Полиолы, содержащие дисперсию мелких частиц, используемые для повышения твердости и воздухопроницаемости пенополиуретана

MILCRETE
(Уреакерамика / система высокопрочного полиуретанового напольного покрытия на водной основе)

Новый материал для полов, сочетающий несущие свойства бетона с прочностью, пыленепроницаемостью, маслостойкостью и химической стойкостью полиуретана.
Для получения подробной информации посетите AGC Polymer Material Co., Ltd. Домашняя страница (только на японском языке)

SARACENU
(Полиуретановая гидроизоляционная система)

Полиуретановый гидроизоляционный материал для покрытия и пола строительный и его строительная система
Для получения подробной информации посетите домашнюю страницу AGC Polymer Material Co., Ltd. (только на японском языке)

ECOGUARD
(система напыления полиуретана для окружающей среды сверхбыстрого отверждения)

Оптимальный метод защиты и гидроизоляции для восстановления и создания водных путей в запущенном состоянии и профилактического обслуживания водных путей на ранних стадиях аварийного состояния
Для получения подробной информации посетите AGC Polymer Material Co., Ltd. Домашняя страница (только на японском языке)

RIMSPRAY
(Система сверхбыстрого отверждения полиуретана)

Высокопрочный, водостойкий, быстротвердеющий материал для строительства.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *