Aplicații poliuretan

Costurile de încălzire și răcire reprezintă aproximativ 56 la sută din energia utilizată într-o casă americană medie, conform Departamentului de Energie al SUA. Natura chimiei permite ca poliuretanii să fie adaptați pentru a rezolva probleme dificile, să fie modelați în forme neobișnuite și să îmbunătățească produsele industriale și de consum.

Poliuretanii se formează prin reacția dintre un poliol (un alcool cu mai mult de două grupuri hidroxil reactive pe moleculă) și un diizocianat sau un izocianat polimeric în prezența unor catalizatori și aditivi adecvați. Deoarece o varietate de diizocianate și un spectru larg de poliole pot fi utilizate pentru producerea poliuretanului, o gamă largă de materiale poate fi produsă pentru a satisface cerințele unor aplicații specifice.

Tipuri de Poliuretan:

✦ Spumă Flexibilă de Poliuretan
Spuma de poliuretan flexibilă este utilizată ca material de amortizare pentru o varietate de produse comerciale și industriale, inclusiv materase, mobilier, interioare auto, substrat pentru covoare și ambalaje. Spuma flexibilă poate fi creată în aproape orice fel de forme și grade de rigiditate. Este ușoară, durabilă, susținută și confortabilă. Spuma de poliuretan flexibilă reprezintă aproximativ 30 la sută din întreaga piață nord-americană a poliuretanului și este utilizată în mare parte pentru materase, mobilier și în industria auto.

✦ Foamă de poliuretan rigid
Spumele rigide de poliuretan și poliizocianurat (polyiso) creează una dintre cele mai populare, eficiente din punct de vedere energetic și versatil utilizate izolații din lume. Aceste spume pot reduce semnificativ costurile energetice, în timp ce fac proprietățile comerciale și rezidențiale mai eficiente și confortabile. Conform Departamentului Energiei al SUA, încălzirea și răcirea reprezintă aproximativ 56% din consumul de energie într-un apartament tipic din SUA, fiind cea mai mare cheltuială cu energia pentru majoritatea gospodăriilor. Pentru a menține o temperatură uniformă și a reduce nivelul de zgomot în case și proprietăți comerciale, constructorii apelează la spumă rigidă de poliuretan și poliizocianurat. Aceste spume sunt materiale eficiente de izolare care pot fi utilizate pentru izolarea acoperișurilor și pereților, ferestrelor termopane, ușilor și a etanșeelor pentru bariera de aer.

✦ Vopsele, Adezivi, Etanșeuri și Elastomeri (CASE)
Utilizarea poliuretanilor în piața vopselor, adezivilor, masei de etanșare și elastomerilor (CASE) oferă un spectru larg și în creștere de aplicații și beneficii. Vopselele pe bază de poliuretan pot îmbunătăți aspectul unui produs și pot prelungi durata sa de viață. Adezivii din poliuretan pot oferi avantaje de lipire puternice, iar masele de etanșare din poliuretan asigură o etanșare mai strânsă. Elastomerii din poliuretan pot fi modelați în aproape orice formă, sunt mai ușori decât metalul, oferă o recuperare superioară la stres și pot rezista la mulți factori de mediu.

✦ Poliuretan termoplastic (TPU)
Poliuretanul termoplast (TPU) oferă o multitudine de combinații ale proprietăților fizice și aplicații de procesare. Este foarte elastic, flexibil și rezistent la abraziune, impact și vreme. TPU-urile pot fi colorate sau fabricate printr-o mare varietate de metode, iar utilizarea lor poate crește durabilitatea generală a unui produs. TPU este un elastomer care este complet termoplast. La fel ca toți elastomerii termoplastici, TPU este elastic și procesabil prin topire. În plus, poate fi prelucrat cu ajutorul unor echipamente de extrudare, turnare prin injectare, suflare și moldare prin compresiune. Poate fi format sub vid sau acoperit cu soluție și se pretează foarte bine unei largi varietăți de metode de fabricație. TPU poate oferi un număr considerabil de combinații ale proprietăților fizice, făcându-l un material extrem de flexibil, adaptabil pentru zeci de aplicații precum construcții, industria auto și încălțăminte.

✦ Turnare prin injectare reactivă (RIM)
Părțile produse din poliuretani prin utilizarea moldării cu injectare reactivă (RIM) includ parașocurile de mașini, panourile carcaselor electrice și carcasele echipamentelor pentru calculatoare și telecomunicații. Oferind flexibilitate în proiectare, procesul RIM cu poliuretani produce piese care nu pot fi realizate de obicei posibil prin procesele tipice de injectare, cum ar fi piesele cu pereți groși și subțiri, componentele interne încapsulate și nucleele spumate. Pe lângă rezistența ridicată și greutatea redusă, piesele RIM din poliuretani pot prezenta rezistență la căldură, izolare termică, stabilitate dimensională și un nivel ridicat de proprietăți dinamice. Industria auto, construcțiile, electrocasnicele, mobilă și articolele sportive și de recreere sunt doar câteva dintre piețele și aplicațiile care utilizează tehnologia RIM.

✦ Lianți
Poliuretanii legatori sunt folosiți pentru a adera numeroase tipuri de particule și fibre între ele. Principalele domenii de utilizare sunt în fabricarea panourilor din lemn, suprafețe de podea din cauciuc sau elastomeri și turnare în nisip pentru industria de turnătorie. Aplicația cu cel mai mare volum pentru poliuretanii legatori este la fabricarea panourilor orientate (OSB). Aceste panouri din lemn sunt utilizate în placarea structurală și la podele, în locuințele prefabricate, grinzi și bare și panouri pentru atelier. Substratul pentru mochetă Rebond utilizează poliuretani legători pentru a adera bucățile de spumă reziduale, care sunt deseori spumă de poliuretan flexibilă, împreună în procesul de producție.

✦ Dispersii Poliuretanice Solubile în Apă (PUDs)
Dispersiile de poliuretan solubile în apă (PUD) sunt acoperiri și adezivi care utilizează apa drept solvent principal. Odată cu reglementările federale din ce în ce mai stricte privind cantitatea de compuși organici volatili (VOC) și poluanți atmosferici periculoși (HAP) care pot fi emiși în atmosferă, PUD-urile sunt utilizate într-o gamă tot mai largă de aplicații industriale și comerciale.

Aplicații pentru Poliuretan:

✦ APPAREL
Atunci când cercetătorii au descoperit că poliuretanii pot fi transformați în fire fine, aceștia au fost combinați cu nailon pentru a crea îmbrăcăminte mai ușoară și elastică. Pe parcursul anilor, poliuretanii au fost perfecționați și dezvoltați în fibre de elastan, acoperiri pe bază de poliuretan și elastomeri termoplastici. Datorită progreselor actuale în tehnologiile de prelucrare a poliuretanului, producătorii pot realiza o gamă largă de articole vestimentare din piele artificială și materiale similare pielii, folosite pentru confecții, îmbrăcăminte sportivă și diverse accesorii.

✦ Electrocasnice
Poliuretanii reprezintă un component important în electrocasnicele majore utilizate de consumatori în fiecare zi. Cea mai frecventă utilizare a poliuretanilor în electrocasnice este cea a spumelor rigide pentru sistemele de izolare termică ale frigiderelor și congelatoarelor. Spuma rigidă de poliuretan este un material esențial și eficient din punct de vedere al costurilor, care poate fi utilizat pentru îndeplinirea claselor energetice cerute pentru frigiderele și congelatoarele destinate consumatorilor. Proprietățile excelente de izolare termică ale spumelor rigide de poliuretan rezultă din combinația dintre o structură fină cu celule închise și gaze din celule care rezistă transferului de căldură.

✦ Automotive
Poliuretanii sunt utilizați pe scară largă în automobile. În afară de spuma utilizată pentru confortul scaunelor auto, poliuretanii sunt folosiți la parașocuri, la tavanul interior al mașinii, la caroserie, la aripi, la uși și ferestre. Poliuretanul permite, de asemenea, producătorilor să ofere șoferilor și pasagerilor o eficiență mult mai mare privind consumul de combustibil, prin reducerea greutății, creșterea economiei de combustibil, confortului, rezistenței la coroziune, izolării și absorbției sunetului.

✦ Construcții și construcții
Casele de astăzi necesită materiale performante care să fie rezistente, dar ușoare; să se comporte bine, însă să fie ușor de instalat; și să fie durabile, dar și versatilie. Poliuretanul contribuie la conservarea resurselor naturale și ajută la protejarea mediului prin reducerea consumului de energie. Datorită raportului excelent dintre rezistență și greutate, proprietăților izolatoare, durabilității și versatilității, poliuretanul este frecvent utilizat în aplicații de construcții și clădiri. Atât accesibilitatea acestor materiale versatilie, cât și confortul pe care îl oferă proprietarilor de locuințe au făcut ca elementele din poliuretan să devină parte integrantă a caselor din întreaga lume. Poliuretanul este utilizat în toată casa. La podele, spuma flexibilă asigură un strat de amortizare pentru covor. În acoperiș, foliile reflectorizante din plastic aplicate peste spumă de poliuretan pot respinge lumina solară și căldura, ajutând la menținerea unei temperaturi plăcute în casă, în același timp reducând consumul de energie. Materialele de construcții din poliuretan adaugă flexibilitate în proiectarea caselor noi și a proiectelor de renovare. Panourile cu miez de spumă oferă o varietate largă de culori și profile pentru pereți și acoperișuri, în timp ce ușile de intrare și porțile de garaj cu miez de spumă sunt disponibile în diverse finisaje și stiluri.

✦ Lemn compozit
Poliuretanii joacă un rol major în materialele moderne, cum este lemnul compozit. Liantele pe bază de poliuretan sunt utilizate în produse din lemn compozit pentru a lipi în mod permanent materialele organice în panouri cu fibre orientate, panouri din fibră de medie densitate, grinzi cu fibre lungi, grinzi cu furnier laminat, precum și panouri din paie și plăci de particule.

✦ Electronica
Adesea denumite «compuși de umplere», poliuretanii care nu sunt spumați sunt frecvent utilizați în industria electrică și electronică pentru a încapsula, sigila și izola componentele fragile, sensibile la presiune, ale microelectronicii, cablurile subacvatice și plăcile de circuite imprimate. Compușii de umplere pe bază de poliuretan sunt formulați special de către dezvoltatori pentru a satisface o gamă diversă de proprietăți fizice, termice și electrice. Aceștia pot proteja echipamentele electronice oferind proprietăți dielectrice și adezive excelente, precum și o rezistență excepțională la solvenți, apă și temperaturi extreme.

✦ Pământ
Fie sub formă de substrat spongios, fie aplicat deasupra ca un strat de acoperire, poliuretanii pot face podelele pe care le folosim în fiecare zi mai durabile, mai ușor de întreținut și mai estetice. Utilizarea spumei flexibile de poliuretan ca substrat pentru covoare în aplicații rezidențiale sau comerciale poate semnificativ prelungi durata de viață a covorului, proteja aspectul acestuia, oferi confort și susținere suplimentare și poate reduce zgomotul ambiental. Poliuretanii sunt utilizați și pentru acoperirea podelelor, de la lemn și parchet la beton. Această finisare protectivă este rezistentă la abraziune și solvenți, fiind ușor de curățat și întreținut. O podea cu finisaj din poliuretan, indiferent dacă este din lemn, parchet sau beton, rezistă mai bine și mai mult, iar o podea veche poate fi refacută pentru a arăta ca nouă.

✦ Mobilier
Poliuretana, în special sub formă de spumă flexibilă, este unul dintre cele mai populare materiale utilizate în amenajarea locuințelor, precum mobilier, paturi și substrat pentru covoare. În calitate de material de umplutură pentru mobilier tapetat, spuma de poliuretan flexibilă contribuie la creșterea durabilității, confortului și suportului oferit de mobilă.

✦ Maritim
Milioane de americani se bucură de plimbări cu barca în fiecare an. Parte din popularitatea constantă a navigației este datorită îmbunătățirilor tehnologice din domeniul nautic, la care materialele poliuretanice aduc o contribuție importantă. Rezinele epoxidice pe bază de poliuretan sigilează careurile de lemn ale bărcilor împotriva apei, intemperiilor, coroziunii și a elementelor care cresc rezistența hidrodinamică, afectează performanțele și reduc durabilitatea. Navigația poate oferi astăzi confortul casei chiar și pe apă, parțial datorită spumei flexibile de poliuretan. În plus, spuma rigidă de poliuretan izolează bărcile de zgomot și de variațiile extreme de temperatură, oferă rezistență la abraziune și la sfâșiere și mărește capacitatea de portanță, fără a adăuga greutate semnificativă. Poliuretanul termoplastic este, de asemenea, excelent pentru utilizare în industria maritimă. Este elastic, durabil și un material ușor de prelucrat, potrivit pentru învelișuri de cabluri electrice, tubulatură pentru motor, curele de transmisie, furtune hidraulice și garnituri, precum și pentru profile decorative de navă.

✦ Medical
Poliuretanii sunt frecvent utilizați într-o serie de aplicații medicale, inclusiv tuburi pentru catetere și utilizare generală, paturi de spital, cârpe pentru sala de operație, pansamente pentru răni și diverse dispozitive realizate prin injectare. Cea mai comună utilizare este în implante temporare. Utilizarea poliuretanilor în aplicații medicale poate fi mai eficientă din punct de vedere al costurilor și poate oferi o durabilitate și rezistență mai mari.

✦ Ambalaje
Spuma de ambalare din poliuretan (PPF) poate oferi o soluție de amortizare adaptabilă, care asigură protecția unică și siguranța articolelor ce trebuie menținute într-o poziție stabilă pe durata transportului. PPF este utilizată pe scară largă pentru protejarea și transportul în siguranță a numeroase tipuri de obiecte, cum ar fi echipamentele electronice și de diagnostic medical, vesele delicate din sticlă și piesele industriale mari. Fiind o soluție versatilă disponibilă la fața locului, PPF poate economisi timp și poate fi mai eficientă din punct de vedere al costurilor, oferind un recipient personalizat pentru fiecare livrare.