Primjena poliuretana

Troškovi grijanja i hlađenja iznose oko 56 posto energije koja se koristi u prosječnoj američkoj kući, prema U.S. Department of Energy. Priroda kemije omogućuje poliuretanima da se prilagode za rješavanje zahtjevnih problema, da se oblikuju u neobične forme te da poboljšaju industrijske i potrošačke proizvode.

Poliuretani se formiraju reakcijom poliola (alkohola koji sadrži više od dvije reaktivne hidroksilne skupine po molekuli) s diizocijanatom ili polimernim izocijanatom u prisutnosti odgovarajućih katalizatora i aditiva. Budući da se za proizvodnju poliuretana mogu koristiti različiti diizocijanati i široki raspon poliola, može se proizvesti širok spektar materijala kako bi se zadovoljile potrebe specifičnih primjena.

Vrste poliuretana:

✦ Elastična poliuretanska pjena
Fleksibilna poliuretanska pjena se koristi kao jastučenje za razne potrošačke i komercijalne proizvode, uključujući namještaj za spavaću sobu, automobilsku unutrašnjost, podne obloge i pakiranje. Fleksibilna pjena može se izraditi u skoro svim vrstama oblika i čvrstoće. Laka je, izdržljiva, podržavajuća i udobna. Fleksibilna poliuretanska pjena čini otprilike 30 posto cijelog sjevernoameričkog tržišta poliuretana i uglavnom se koristi za namještaj za spavaću sobu, ostali namještaj i u automobilskoj industriji.

✦ Rigid Polyurethane Foam
Rigidna poliuretanska i poliizocijanuratna (polyiso) pjena stvaraju jednu od najpopularnijih, energetski učinkovitih i svestranjih izolacija na svijetu. Ove pjenaste mase mogu znatno smanjiti troškove energije istovremeno čineći komercijalne i stambene objekte učinkovitijima i udobnijima. Prema američkom Ministarstvu energije, grijanje i hlađenje čine oko 56 posto potrošnje energije u tipičnom američkom domaćinstvu, što ih čini najvećim troškom energije za većinu kućanstava. Kako bi održali jednaku temperaturu i smanjili razinu buke u stambenim i komercijalnim objektima, građevinci se okreću rigidnoj poliuretanskoj i poliizocijanuratnoj pjeni. Ove pjenaste mase su učinkoviti izolacijski materijali koje se mogu koristiti za izolaciju krovova i zidova, prozora s izolacijom, vrata i brtvila zračnog prostora.

✦ Premazi, ljepila, brtvila i elastomeri (CASE)
Primjena poliuretana na tržištu premaza, ljepila, brtvila i elastomera (CASE) nudi široki i rastući spektar primjena i pogodnosti. Poliuretanski premazi mogu poboljšati izgled proizvoda i produžiti njegov vijek trajanja. Poliuretanska ljepila mogu osigurati snažne veze, dok poliuretanska brtvila pružaju čvršća brtvljenja. Poliuretanski elastomeri mogu se oblikovati u skoro bilo koji oblik, laganiji su od metala, nude superiornu otpornost na stres i mogu biti otporni na mnoge vanjske čimbenike.

✦ Termoplastični poliuretan (TPU)
Termoplastični poliuretan (TPU) nudi mnoštvo kombinacija fizičkih svojstava i primjena u obradi. Vrlo je elastičan, fleksibilan te otporan na habanje, udarce i vremenske uvjete. TPU se može obojiti ili izraditi na široki broj načina, a njegova uporaba može povećati ukupnu trajnost proizvoda. TPU je elastomer koji je potpuno termoplastičan. Kao i svi termoplastični elastomeri, TPU je elastičan i obradiv u rastopljenom stanju. Osim toga, može se procesuirati na ekstruderaima, uređajima za injekcijsko prešanje, pištoljima za puhanje i kompresijskim prešama. Može se oblikovati pod vakuumom ili prevući rastvorom, te je prikladan za razne metode izrade. TPU može pružiti značajan broj kombinacija fizičkih svojstava, čime postaje iznimno fleksibilan materijal prilagodiv desetincima primjena poput građevinarstva, automobilske industrije i proizvodnje obuće.

✦ Reakcijsko uljevno prešanje (RIM)
Automobilske prednje i stražnje odbojne letvice, kućišta za električne ploče te kućišta za računalnu i telekomunikacijsku opremu neki su od dijelova koji se proizvode poliuretanima primjenom procesa umetanja reakcijom (RIM). Dodatno povećavajući slobodu dizajna, RIM proces poliuretana proizvodi dijelove koje se obično ne mogu izraditi tipičnim procesima umetanja, poput debelo- i tankostjenih dijelova, inkapsuliranih unutrašnjih dijelova i jezgri s pjenom. postignuće osim visoke čvrstoće i niske težine, dijelovi od poliuretana izrađeni RIM procesom mogu pokazivati otpornost na toplinu, toplinsku izolaciju, dimenzionalnu stabilnost i visoku razinu dinamičkih svojstava. Automobilska industrija, građevina, kućanski aparati, namještaj te rekreativne i sportske robe nekoliko su tržišta i primjena koje koriste RIM tehnologiju.

✦ Smole
Poliuretanski veziva koriste se za lijepljenje različitih vrsta čestica i vlakana. Njihova primarna područja upotrebe su u proizvodnji ploča od reconstituiranog drva, gumenih ili elastomernih podnih obloga te pijeska za livenje u industriji lijevarstva. Najveća količina poliuretanskih veziva koristi se u proizvodnji orientiranih iverica (OSB). Ove drvene ploče koriste se za konstrukcijske obloge i podove, izradu stambenih prostorija, greda i rogova te radioničkih ploča. U proizvodnji recikliranog tepiha koriste se poliuretanska veziva za lijepljenje otpadnih komada pjenastog materijala, koji su često fleksibilni poliuretanski materijali.

✦ Vodene disperzije poliuretana (PUDs)
Vodenaste poliuretanske disperzije (PUD-ovi) su premazi i ljepila koja koriste vodu kao primarni otapalo. S povećanim saveznim propisima o količinama ispuštanja letljivih organskih spojeva (VOC-ova) i opasnih zagađivača zraka (HAP-ova) u atmosferu, PUD-ovi se sve više koriste u industrijskim i komercijalnim primjenama.

Primjene poliuretana:

✦ Odjeća
Kada su znanstvenici otkrili da se poliuretani mogu izraditi u obliku finih niti, kombinirani su s nilonom kako bi se proizvela lakša i elastičnija odjeća. Tijekom godina, poliuretani su poboljšani i razvijeni u spandex vlakna, poliuretanske prevlake i termoplastične elastomere. Zahvaljujući današnjim napretcima u tehnologiji poliuretana, proizvođači mogu proizvesti širok spektar poliuretanske odjeće od sintetičkih koža i materijala koji se koriste za odjeću, sportsku odjeću i razne dodatke.

✦ Elektrouređaji
Poliuretani su važna komponenta u velikim kućanskim aparatima koje potrošači svakodnevno koriste. Najčešća upotreba poliuretana u velikim kućanskim aparatima su krute pjene za termalne izolacijske sustave hladnjaka i zamrzivača. Kruta poliuretanska pjenica je nezaobilazan i ekonomski materijal koji se može koristiti za ispunjavanje potrebnih energetskih klasa kod potrošačkih hladnjaka i zamrzivača. Dobra termalna izolacijska svojstva krutih poliuretanskih pjena proizlaze iz kombinacije sitne, zatvorenoćelijske strukture pjene i plinova u stanicama koji otpiraju prijenos topline.

✦ Automobilski
Poliuretani se koriste u cijelim automobilima. Osim pjene koja čini sjedala u automobilima udobnima, prednji i stražnji poklopni dijelovi (spoileri), unutrašnji 'glavni' dijelovi stropa, karoserija automobila, spojleri, vrata i prozori svi koriste poliuretane. Poliuretan također omogućuje proizvođačima da vozačima i putnicima osiguraju znatno veću 'kilometražu' automobila smanjujući težinu i povećavajući gorivnu učinkovitost, udobnost, otpornost na koroziju, izolaciju i upijanje zvuka.

✦ Gradnja i izgradnja
Današnji domovi zahtijevaju materijale visokih performansi koji su jaki, ali lagani; koji dobro funkcioniraju, a lako se ugrađuju; i izdržljivi, ali također svestran upotrebljivi. Poliuretan pomaže u očuvanju prirodnih resursa i čuva okoliš smanjenjem potrošnje energije. Zahvaljujući odličnom omjeru čvrstoće i težine, izolacijskim svojstvima, izdržljivosti i svestranosti, poliuretan se često koristi u građevinarstvu. Dostupnost ovih svestranih materijala i udobnost koju nude vlasnicima kuća učinili su komponente od poliuretana nezaobilaznim dijelom svakog doma. Poliuretan se koristi u cijeloj kući. U podovima, fleksibilna pjena pruža jastučenje za tepih. Na krovu, reflektirajući plastika preko poliuretanske pjenaste izolacije može odbiti sunčeve zrake i toplinu, pomažući da kuća ostane hladnija, istovremeno smanjujući potrošnju energije. Građevinski materijali od poliuretana dodaju fleksibilnost u projektiranju novih kuća i obnovama. Paneli s jezgrom od pjenoplastike nude široki izbor boja i profila za zidove i krovove, dok su ulazna vrata i garažna vrata s jezgrom od pjenoplastike dostupna u različitim obradama i stilovima.

✦ Kompozit od drva
Poliuretani igraju važnu ulogu u modernim materijalima, poput kompozita od drva. Povezivači na bazi poliuretana koriste se u proizvodima od kompozita od drva za trajno lijepljenje organskih materijala u ploče s orijentiranim trakama (OSB), srednje gustoćom vlaknastim pločama (MDF), dugim trakastim piljenim materijalom, laminiranim furnirnim materijalom te čak i slamnatim pločama i ivericama.

✦ Elektronika
Često se nazivaju „komponente za oblaganje“, ne-foam poliuretani često se koriste u elektrotehničkoj i elektroničkoj industriji za ugradnju, brtvljenje i izolaciju krhkohih, osjetljivih mikroelektroničkih komponenata, podvodnih kabela i tiskanih ploča. Komponente od poliuretana za oblaganje posebno su formulirane od strane razvijatelja kako bi ispunile raznolik spektar fizičkih, toplinskih i električnih svojstava. Mogu štititi elektroniku osiguravajući izvrstan dielektrični i adhezivni učinak, kao i izuzetnu otpornost na otapala, vodu i ekstremne temperature.

✦ Podova
Bilo kao pjenušava podložna folija ili kao zaštitni sloj na površini, poliuretani mogu učiniti podove po kojima hodamo svakoga dana izdržljivijim, lakšim za održavanje i estetski ugodnijim. Korištenje fleksibilne pjene od poliuretana kao podloge ispod tepiha u stambenim ili komercijalnim primjenama može znatno produljiti vijek trajanja tepiha, zaštititi njegov izgled, pružiti dodatni komfor i podršku te smanjiti razinu buke u prostoru. Poliuretani se također koriste kao zaštitni premazi za podove, od drvenih i parketnih do betonskih. Ovaj zaštitni sloj otporan je na trošenje i otapala, a lako se čisti i održava. Zahvaljujući završnom sloju od poliuretana, novi drveni, parketni ili betonski podovi dulje izdrže i bolje izdrže trošenje, dok se stari podovi mogu obnoviti kako bi izgledali kao novi.

✦ Nameštaj
Poliuretan, uglavnom u obliku fleksibilne pjenе, jedan je od najpopularnijih materijala koji se koristi u namještaju za domaćinstvo poput namještaja, posteljine i podnih premaza ispod tepiha. Kao jastučasti materijal za tapacirani namještaj, fleksibilna poliuretanska pjena čini namještaj izdržljivijim, udobnijim i bolje nosivim.

✦ Mornarički
Milijuni Amerikanaca uživaju u vožnji brodom svake godine. Jedan dio trajne popularnosti brodskog sporta posljedica je unapređenja brodske tehnologije, čemu značajan doprinos daju materijali od poliuretana. Smole epoksi poliuretana brtvile trupove brodova od vode, vremenskih prilika, korozije i elemenata koji povećavaju otpor, utječu na hidrodinamiku i smanjuju izdržljivost. Danas vozači brodova mogu uživati u kućnim udobnostima i na vodi, što je djelomično omogućeno upotrebom fleksibilne poliuretanske pjene. Osim toga, kruta poliuretanska pjena izolira brodove od buke i ekstremnih temperatura, pruža otpornost na trošenje i kidanje te povećava nosivost, a da pritom dodaje minimalnu težinu. Termoplastični poliuretan također je odličan za upotrebu u pomorskoj industriji. Elastičan je, izdržljiv i lako obradiv materijal, prikladan za prevlake kabela, cijevi motora, pogonske remene, hidraulične cijevi i brtvila pa čak i za brodske profile.

✦ Medicinski
Poliuretani se često koriste u brojnim medicinskim primjenama, uključujući kateter i cijevi opće namjene, bolnički pribor za spavanje, kirurške ogrtače, zaštitu rana i razne uređaje izrađene injekcijskim prešanjem. Njihova najčešća upotreba je kod privremenih implantata. Upotreba poliuretana u medicinskim primjenama može biti ekonomičnija te omogućiti veću trajnost i otpornost.

✦ Upakovanje
Poliuretanska ambalažna pjena (PPF) može pružiti ekonomičnije i precizno prilagođeno amortiziranje koje jedinstveno i sigurno štiti predmete koji moraju ostati na sigurnom mjestu tijekom prijevoza. PPF se široko koristi za sigurnu zaštitu i transport mnogih predmeta, poput elektroničkih i medicinskih dijagnostičkih uređaja, krhkog laboratorijskog stakla i velikih industrijskih dijelova. Svestrana je i praktična in situ rješenja za brojne probleme s pakiranjem, PPF može uštedjeti vrijeme i biti ekonomičnija jer pruža posvema prilagođeni kontejner svakoj isporuci.