Anvendelsesområder for polyurethan

Ifølge U.S. Department of Energy udgør opvarmings- og køleomkostninger cirka 56 procent af energien i den gennemsnitlige amerikanske husholdning. Den kemiske struktur gør det muligt at tilpasse polyurethanyler til at løse komplekse problemer, at forme dem til usædvanlige figurer samt at forbedre industri- og forbrugerprodukter.

Polyurethaner dannes ved reaktion mellem en polyol (en alkohol med mere end to reaktive hydroxylgrupper per molekyle) og en diisocyanat eller et polymerisk isocyanat i nærvær af passende katalysatorer og tilsatsmidler. Da forskellige diisocyanater og et bredt udvalg af polyoler kan anvendes til fremstilling af polyurethan, kan et bredt materialeudvalg produceres for at imødekomme behovet i specifikke anvendelser.

Typer af polyurethan:

✦ Flexibel polyuretanskum
Flexibelt polyurethanskum anvendes som pudeleje til en række forbruger- og erhvervsprodukter, herunder sengetøj, møbler, bilindret, gulvtæppeunderlag og emballage. Flexibelt skum kan fremstilles i næsten enhver form og fasthed. Det er let, holdbart, støttende og behageligt. Flexibelt polyurethanskum udgør cirka 30 procent af hele det nordamerikanske polyurethanmarked og anvendes hovedsageligt til sengetøj, møbler og i bilindustrien.

✦ Stiv polyurethanefoam
Stive polyurethanskum og polyisocyanurat (polyiso) skum skaber en af verdens mest populære, energieffektive og alsidige isoleringstyper. Disse skum kan markant reducere energiomkostninger, samtidig med at erhvervs- og boligejendomme bliver mere effektive og behagelige. Ifølge U.S. Department of Energy udgør opvarmning og køling cirka 56 procent af energiforbruget i en typisk amerikansk bolig, hvilket gør det til den største energiudgift for de fleste huse. For at opretholde ensartet temperatur og lavere støjniveau i boliger og erhvervsejendomme tager byggerne i brug stivt polyurethanskum og polyisocyanurat skum. Disse skumtyper er effektive isoleringsmaterialer, som kan anvendes til tag- og vægisolering, isoleret vinduer, døre og luftspærrelimer.

✦ Bevægelsesfuger, Lim, Limer og Elastomerer (CASE)
Anvendelsen af polyurethaner på coatings-, lim-, tætnings- og elastomermarkedet (CASE) tilbyder et bredt og voksende udvalg af anvendelser og fordele. Polyurethane-belægninger kan forbedre et produkts udseende og forlænge dets levetid. Polyurethane-lim kan sikre stærkere forbindelser, mens polyurethane tætningsmaterialer giver tættere aflukning. Polyurethane elastomere kan formsprægttes i næsten alle former, er lettere end metal, har fremragende spændingsrestitution og kan være modstandsdygtige over for mange miljøfaktorer.

✦ Termoplastisk polyurethan (TPU)
Termoplastisk polyurethan (TPU) tilbyder en mangfoldighed af fysiske egenskabskombinationer og anvendes i mange forskellige fremstillingsprocesser. Det er meget elastisk, fleksibelt og modstandsdygtigt over for slitage, stød og vejr. TPU kan farves eller produceres ved hjælp af en bred vifte af metoder, og dets anvendelse kan øge et produkts samlede holdbarhed. TPU er en elastomer, som er fuldt termoplastisk. Som alle termoplastiske elastomerer er TPU elastisk og kan formes ved smeltning. Desuden kan den bearbejdes på ekstruderings-, sprøjtestøbings-, blæse- og komprimeringsformningsudstyr. Den kan formes under vacuum eller coatings med opløsning og er dermed velegnet til mange forskellige produktionsmetoder. TPU kan levere et betydeligt antal fysiske egenskabskombinationer, hvilket gør det til et yderst fleksibelt materiale, der kan tilpasses til dusinvis af anvendelser såsom byggeri, automobilindustri og skotøjsproduktion.

✦ Reaktions-sprøjtestøbning (RIM)
Bilpåklædninger, elektriske kabinetter og computere og telekommunikationsudstyr er nogle af de dele, der fremstilles med polyurethaner ved hjælp af reaktionsstøbning (RIM). Med tilføjelse af designfleksibilitet producerer polyurethan RIM-processen dele, der almindeligvis ikke gennemførlig ved anvendelse af almindelige støbningsteknikker såsom tykke- og tyndvæggede dele, indkapslede indre dele og skummede kerne. Ud over høj styrke og lav vægt kan polyurethan RIM-dele udvise varmebestandighed, termisk isolering, dimensionel stabilitet og et højt niveau af dynamiske egenskaber. Automobilindustrien, byggeri, husholdningsapparater, møbler samt rekreation og sportsgreber er blot nogle af markederne og applikationerne, der anvender RIM-teknologi.

✦ Binders
Polyurethanbindermidler bruges til at sætte forskellige typer partikler og fibre fast til hinanden. Deres primære anvendelsesområder er i produktionen af træpaneler, gulvbelægninger af gummi eller elastomer samt sandstøbning til støberibranchen. Det mest omfattende anvendelsesområde for polyurethanbindermidler er i fremstillingen af spånplader (OSB). Disse træpaneler bruges i konstruktionsskeder og gulve, fabriksproducerede huse, bjælker og dæk samt til monteringspaneler. I produktionen af rebonderet gulvtæppe bruges polyurethanbindermidler til at lime skumrester, som ofte er fleksibelt polyurethanskum, sammen.

✦ Vandbåren Polyurethan Dispersioner (PUDs)
Vandbårne polyuretan dispersioner (PUD'er) er belægninger og limmidler, der anvender vand som det primære opløsningsmiddel. Med stigende føderale reguleringer af mængden af flugtige organiske forbindelser (VOC'er) og farlige luftforurenende stoffer (HAP'er), der må udledes til atmosfæren, anvendes PUD'er i stadig flere industrielle og kommercielle applikationer.

Applikationer for polyurethan:

✦ Beklædning
Da videnskabsfolk opdagede, at polyurethaner kunne formes til fine tråde, blev de kombineret med nylon for at producere lettere og mere strækkelige beklædningsgenstande. Gennem årene er polyurethaner blevet forbedret og udviklet til spandex-fibre, polyurethan-belægninger og termoplastiske elastomerer. Takket være nutidens fremskridt inden for polyuretan-teknikker kan producenter fremstille et bredt udvalg af polyurethan-beklædning fra syntetiske skind og læder, der bruges til tøj, sportstøj og mange forskellige tilbehørsdele.

✦ Elektriske Apparater
Polyurethaner er en vigtig komponent i husholdningsapparater, som forbrugere bruger hver dag. Den mest almindelige anvendelse af polyurethaner i husholdningsapparater er stive skum til termisk isolering i køleskabe og frysere. Stivt polyurethanskum er et afgørende og økonomisk effektivt materiale, der kan bruges til at opfylde de krævede energiklassificeringer i forbrugerkøleskabe og frysere. De gode termiske isolationsegenskaber ved stive polyurethanskummer skyldes kombinationen af en fin skumstruktur med lukkede celler og gasarter inde i cellerne, som modstår varmeledning.

✦ Bilindustri
Polyurethaner bruges overalt i biler. Ud over det skum, der gør bilisters sæder behagelige, anvendes polyurethaner også i stødumper, indvendige loftsafdelinger (såkaldte 'headline'-sektioner), karrosseriet, spoiler-elementer, døre og vinduer. Polyurethan gør det også muligt for producenter at give førere og passagerere væsentligt mere automobilistisk rækkevidde ved at reducere vægten og samtidig øge brændstofføkonomien, komforten, korrosionsbestandigheden, isoleringen og lydabsorptionen.

✦ Byggeri og anlæg
Nutidens huse kræver højtydende materialer, der er stærke, men samtidig lette; yder godt, men er nemme at installere; og er holdbare, men også alsidige. Polyurethan bidrager til at bevare naturlige ressourcer og beskytte miljøet ved at reducere energiforbruget. Med sin fremragende styrke-til-vægt-ratio, isoleringsegenskaber, holdbarhed og alsidighed anvendes polyurethan ofte i bygge- og konstruktionsapplikationer. Både de lave omkostninger ved disse alsidige materialer og den komfort, de giver husejerne, har gjort polyurethan-komponenter til en integreret del af huse overalt. Polyurethan bruges over hele huset. I gulvbelægninger sørger fleksibel skumunderlag for behagelig pude under tæppet. I taget kan reflekterende plastdæksler over polyurethanskum lede sollys og varme væk, hvilket hjælper huset med at blive køligere og samtidig reducere energiforbruget. Byggematerialer af polyurethan tilføjer designmæssig fleksibilitet i nye huse og renoveringsprojekter. Skumkernede plader tilbyder en bred vifte af farver og profiler til vægge og tage, mens skumfyldte hoveddøre og garageporte findes i forskellige finisher og design.

✦ Trækomposit
Polyurethaner spiller en vigtig rolle i moderne materialer, såsom trækomposit. Polyurethanbaserede bindemidler bruges i trækompositprodukter til at limme organiske materialer sammen i rettede spånplader, middelhårdfibreplader, lange spåntræ, laminerede træelementer og endda halmplader og spånplader.

✦ Elektronik
Ofte omtalt som »kapslingsmaterialer«, bruges ikke-skummede polyurethaner ofte i elektricitets- og elektronikindustrien til at kapsle, forsegle og isolere skrøbelige, trykfølsomme mikroelektroniske komponenter, undervandskabler og printplader. Polyuretankapslingsmaterialer er specielt formuleret af udviklere for at opfyldte en bred vifte af fysiske, termiske og elektriske egenskaber. De kan beskytte elektronik ved at levere fremragende dielektriske og limende egenskaber samt ekstraordinær modstandskraft over for opløsningsmidler, vand og ekstreme temperaturer.

✦ Gulve
Både som skumunderlag eller ovenpå som belægning kan polyurethaner gøre gulvene, vi går på hver dag, mere holdbare, lettere at vedligeholde og mere æstetisk tiltalende. Ved at bruge fleksibelt polyurethanskum som underlag til tæpper i boliger eller erhvervsbyggeri, kan tæppernes levetid markant forlænges, deres udseende beskyttes, ekstra komfort og støtte opnås, og det kan reducere den omgivende støj. Polyurethaner bruges også til at belægge gulve, fra træ og parket til cement. Denne beskyttende overflade er modstandsdygtig over for slitage og opløsningsmidler og er nem at rengøre og vedligeholde. Med en polyurethane-belægning slidstår et nyt træ-, parket- eller cementgulv bedre og længere, mens et gammelt gulv kan genoprettes, så det ser som nyt igen.

✦ Møbler
Polyurethan, hovedsageligt i form af blød skum, er et af de mest populære materialer, der anvendes i hjemmets møbler, såsom møbler, sengetøj og gulvunderlag. Som pudelegeringsmateriale til polstrede møbler gør den bløde polyurethanskum møblerne mere holdbare, behagelige og støttende.

✦ Maritim
Millioner af amerikanere nyder at sejle hver år. En del af sejlens vedholdende popularitet skyldes forbedringer inden for teknologien til skibsfart, hvortil polyurethanmaterialer yder et vigtigt bidrag. Polyurethane epoxyharpikser tætner skibsskrog mod vand, vejr, korrosion og påvirkninger, der øger modstanden, påvirker hydrodynamikken og reducerer holdbarheden. Sejlere kan i dag nyde hjemmets komfort ud på vandet, blandt andet takket være fleksibel polyurethanskum. Derudover isolerer stiv polyurethanskum både mod støj og temperaturudsving, giver slid- og revnsemodstand samt øger bæreevnen med meget lidt vægtøgning. Termoplastisk polyurethan er også fremragende egnet til brug i maritimindustrien. Det er elastisk, holdbart og nemt at forme, og det egner sig godt til kabelisolering, motorkomponenter, drivremme, hydraulikslanger og pakninger samt skibsformning.

✦ Medicinsk
Polyurethaner anvendes almindeligt i en række medicinske anvendelser, herunder kateter og almindelige slanger, hospitalssenge, kirurgiske gardiner, sårdele og forskellige injektionsmoldede apparater. Deres mest almindelige anvendelse er i kortvarige implantater. Anvendelsen af polyurethaner i medicinske applikationer kan være mere omkostningseffektiv og give længere levetid og større holdbarhed.

✦ Indpakning
Polyurethanskum til emballage (PPF) kan give mere omkostningseffektiv, formtilpasset polstring, der unikt og sikkert beskytter varer, som skal forblive sikkert på plads under transport. PPF anvendes bredt til at beskytte og transportere mange forskellige varer såsom elektronisk og medicinsk diagnostisk udstyr, skrøbeligt glasværk og store industrikomponenter. En alsidig løsning på stedet til mange emballageudfordringer, hvor PPF kan spare tid og være mere omkostningseffektiv ved at levere en skræddersyet beholder med hver sending.