Användningsområden för polyuretan

Kostnaderna för uppvärmning och kylning utgör cirka 56 procent av energiförbrukningen i den genomsnittliga amerikanska hushållningen, enligt U.S. Department of Energy. Kemiens natur gör att polyuretander kan anpassas för att lösa komplexa problem, formgjutas till ovanliga former och förbättra industriella och konsumentprodukter.

Polyuretander bildas genom att låta en poliol (en alkohol med mer än två reaktiva hydroxylgrupper per molekyl) reagera med en diisocyanat eller en polymerisk isocyanat i närvaro av lämpliga katalysatorer och tillsatsmedel. Eftersom olika typer av diisocyanater och ett brett urval av polioler kan användas för att producera polyuretan kan ett brett materialutbud framställas för att möta behoven hos specifika applikationer.

Typer av polyuretan:

✦ Flexibelt polyuretanskum
Flexibelt polyuretanskum används som dämpning i en mängd olika konsument- och kommersiella produkter, bland annat sängkläder, möbler, bilsäten, underlag till mattor och förpackningar. Flexibelt skum kan produceras i nästan alla tänkbara former och hårdheter. Det är lätt, slitstarkt, stödjande och bekvämt. Flexibelt polyuretanskum utgör cirka 30 procent av hela den nordamerikanska polyuretanmarknaden och används främst till sängkläder, möbler och inom bilindustrin.

✦ Hård polyuretanfoam
Stel polyuretanskum och polyisocyanurat (polyiso) skapar en av världens mest populära, energieffektiva och mångsidiga isoleringsmaterial. Dessa skum kan kraftigt minska energikostnader samtidigt som de gör kommersiella och bostadsegendomar mer effektiva och bekvämare. Enligt U.S. Department of Energy står uppvärmning och kylning för cirka 56 procent av energiförbrukningen i en typisk amerikansk hem, vilket gör det till den största energikostnaden för de flesta hushåll. För att upprätthålla jämn temperatur och lägre bullernivåer i hem och kommersiella fastigheter använder byggare stel polyuretanskum och polyisocyanurat. Dessa skum är effektiva isoleringsmaterial som kan användas i tak- och väggisolering, isoleringsfönster, dörrar och tätningsmedel för luftbarriärer.

✦ Coatings, Adhesives, Sealants and Elastomers (CASE)
Användningen av polyuretander på målning-, lim-, tätnings- och elastomermarknaden (CASE) erbjuder ett brett och växande utbud av applikationer och fördelar. Polyuretanmålningar kan förbättra en produkts utseende och förlänga dess livslängd. Polyuretanlimmedel kan erbjuda starka klistringsegenskaper, medan polyuretantätningsmedel ger tätare tätningslösningar. Polyuretan-elastomerer kan formas till nästan alla former, är lättare än metall, erbjuder överlägsen återhämtning vid påfrestande belastningar och kan vara motståndskraftiga mot många miljöfaktorer.

✦ Termoplastisk polyuretan (TPU)
Termoplastiskt polyuretan (TPU) erbjuder en mängd olika kombinationer av fysikaliska egenskaper och bearbetningsapplikationer. Det är mycket elastiskt, flexibelt och motståndskraftigt mot slitage, stöt och väder. TPU kan färgas eller framställas med en bred variation av metoder och dess användning kan öka en produkts totala hållbarhet. TPU är en elastomer som är helt termoplastisk. Precis som alla termoplastiska elastomerer är TPU elastiskt och smältprocesserbara. Dessutom kan det bearbetas på extruderings-, injekterings-, blås- och kompressionsformningsutrustning. Det kan också formas under vakuum eller lösningstryckas och är därför lämpligt för många olika tillverkningsmetoder. TPU kan erbjuda ett betydande antal kombinationer av fysikaliska egenskaper, vilket gör det till ett extremt anpassningsbart material som kan användas i tiotals applikationer såsom bygg, bilindustri och skodon.

✦ Reaktionsinjektionsformning (RIM)
Bilbumpers, elektriskt hushållande paneler och dator- och telekommunikationsutrustningsskyddsgehåll är några av delarna som tillverkas med polyuretaner med reaktionsinjekteringsformning (RIM). Genom att lägga till designflexibilitet producerar polyuretan RIM-processen delar som vanligtvis inte genomförbar med hjälp av typiska injekteringsformsprocesser, såsom tjock- och tunnväggiga delar, inkapslade inre delar och skumkärnor. Förutom hög hållfasthet och låg vikt kan polyuretan RIM-delar uppvisa värmetålighet, termisk isolering, dimensionsstabilitet och en hög nivå av dynamiska egenskaper. Bilar, bygg, hushållsapparater, möbler samt fritid och sportartiklar är några av marknaderna och tillämpningarna som använder RIM-teknologi.

✦ Tillsatsmedel
Polyuretanlim är används för att foga samman många olika typer av partiklar och fibrer. Deras huvudsakliga användningsområden är i tillverkningen av träpaneler, gummimattor eller elastiska golvbeläggningar samt sandgjutning inom gjuteriindustrin. Den största användningen av polyuretanlim är vid tillverkning av spånplattor (Oriented Strand Board, OSB). Dessa träpaneler används i konstruktionsskor, golv, prefabricerade bostäder, balkar och väggpaneler. I tillverkningen av återanvändningsunderlag för mattor används polyuretanlim för att foga samman skumgummiavfall, ofta flexibelt polyuretanskum.

✦ Vattenburna polyuretandispersioner (PUD)
Vattenburna polyuretan dispersioner (PUD:er) är beläggningar och limmedel som använder vatten som huvudsaklig lösningsmedel. Med ökade federala regler kring mängden flyktiga organiska föreningar (VOC:er) och farliga luftföroreningar (HAP:er) som får släppas ut i atmosfären, används PUD:er allt mer inom industriella och kommersiella applikationer.

Applikationer för polyuretan:

✦ Kläder
När forskare upptäckte att polyuretaner kunde formas till fina trådar kombinerades de med nylon för att skapa lättviktiga, stretchbara kläder. Under åren har polyuretaner förbättrats och utvecklats till elastanfibrer, polyuretanbeläggningar och termoplastiska elastomerer. På grund av dagens framsteg inom polyuretanteknik kan tillverkare producera en bred varietet av polyuretanbeklädnad från syntetskinn och läder som används för kläder, sportkläder och många olika accessoarer.

✦ Electrohousehold
Polyuretander är en viktig komponent i större hushållsapparater som konsumenter använder varje dag. Den vanligaste användningen av polyuretander i större apparater är stela skum för kyl- och fryssystem med termisk isolering. Rigt polyuretanskum är ett oumbärligt och kostnadseffektivt material som kan användas för att uppfylla de energikrav som gäller för konsumentkylskåp och frysar. De goda termiska isoleringsegenskaperna hos stel polyuretanskum beror på kombinationen av en fin, slutencellsstruktur och cellgaser som motverkar värmespridning.

✦ Fordon
Polyuretander används genomgående i bilar. Förutom skummet som gör bilsäten bekväma används polyuretander även i stötfångare, interiörtak, karossen, spoiler, dörrar och fönster. Polyuretan gör det också möjligt för tillverkare att ge förare och passagerare betydligt längre bilvägsträckor genom att minska vikten och öka bränsleekonomi, komfort, korrosionsmotstånd, isolering och ljudabsorption.

✦ Byggnad och konstruktion
Dagens hem kräver högpresterande material som är starka, men ändå lätta; som presterar väl, men ändå är lätta att installera; och som är hållbara, men också mångsidiga. Polyuretan bidrar till att bevara naturliga resurser och hjälper till att skydda miljön genom att minska energiförbrukningen. Med sin utmärkta styrka i förhållande till vikt, isoleringsförmåga, hållbarhet och mångsidighet används polyuretan ofta inom bygg- och konstruktionsapplikationer. Både prisvärdheten hos dessa mångsidiga material och den komfort de ger hushållsavdelningar har gjort polyuretan-komponenter till en del av hem överallt. Polyuretan används överallt i huset. I golv ger flexibel skummad mattning dämpning till mattan. På taket kan reflekterande plastbeläggningar över polyuretanskum reflektera bort solljus och värme, vilket hjälper huset att hålla sig svalt samtidigt som det minskar energiförbrukningen. Byggmaterial av polyuretan adderar designflexibilitet till nya hem och ombyggnadsprojekt. Skivpaneler med skumkärna erbjuder en mängd olika färger och profiler för väggar och tak, medan ytterdörrar och garageportar med skumkärna finns i olika ytor och modeller.

✦ Konstruerat trä
Polyuretander spelar en viktig roll i moderna material, såsom konstruerat trä. Polyuretanbaserade limmedel används i produkter av konstruerat trä för att permanent limma organiska material till riktad spånplatta, medeldensitetsfiberplatta, långspåns virke, limträ och även halmplattor och spånskivor.

✦ Elektronik
Ofta kallade "kapslingsmassor", används icke-skummande polyuretander ofta inom el- och elektronikindustrin för att kapsla in, täta och isolera skröpliga, tryckkänsliga mikroelektronikkomponenter, undervattenskablar och kretskort. Polyuretankapslingsmassor är särskilt formulerade av utvecklare för att möta ett brett utbud av fysiska, termiska och elektriska egenskaper. De kan skydda elektronik genom att erbjuda utmärkt dielektricitet och adhesiva egenskaper samt exceptionell motståndskraft mot lösningsmedel, vatten och extrema temperaturer.

✦ Golvbeläggning
Antingen som skumunderlag eller som beläggning ovanpå, kan polyuretander göra golven vi går på varje dag mer slitstarka, lättare att underhålla och mer estetiskt tilltalande. Att använda flexibelt polyuretanskum som mattunderlag i bostads- eller kommersiella applikationer kan avsevärt förlänga mattans livslängd, skydda dess utseende, ge extra komfort och stöd samt minska omgivningsbuller. Polyuretander används också för att belägga golv, från trä och parkett till cement. Denna skyddande yta är motståndskraftig mot slitage och lösningsmedel samt lätt att rengöra och underhålla. Med en polyuretanbeläggning blir ett nytt trä-, parkett- eller cementgolv slitstarkare och håller längre, medan ett gammalt golv kan renoveras så att det ser nästan som nytt igen.

✦ Möbler
Polyuretan, huvudsakligen i form av flexskum, är ett av de mest populära material som används inom heminredning såsom möbler, madrasser och mattunderlag. Som putsningsmaterial för polerade möbler gör flexibelt polyuretanskum möblerna mer slitstarka, bekväma och stödjande.

✦ Marin
Miljoner amerikaner njuter av båtutfärd varje år. En del av den pågående populariteten för båtliv beror på förbättringar inom båtrelaterad teknologi, där polyuretanmaterial gör ett viktigt bidrag. Polyuretanepoxiharts täter båtskrov mot vatten, väder, korrosion och påfrestningar som ökar motståndet, påverkar hydrodynamiken och minskar hållbarheten. Båtägare kan idag njuta av hemmets bekvämligheter även ute på vattnet, vilket bland annat beror på flexibelt polyuretanskum. Vidare isolerar stelt polyuretanskum båtar från buller och temperaturväxlingar, erbjuder slitstyrka och revbenständighet samt ökar lastbärförmågan utan att tillföra nämnvärda vikter. Termoplastiskt polyuretan är också utmärkt för användning inom sjöfartsindustrin. Det är elastiskt, slitstarkt och ett lättbearbetat material som passar väl för kabelisolering, motortuber, drivremmar, hydraulslangar och tätningar samt till och med skeppsformning.

✦ Medicinsk
Polyuretander används ofta inom ett flertal medicinska tillämpningar, inklusive kateter och allmänna rörsystem, sjukhussängar, operationsdraperier, sårpålägg och olika sprutgjutna apparater. Deras vanligaste användning är i kortvariga implanter. Användningen av polyuretan inom medicinska applikationer kan vara mer kostnadseffektiv och erbjuda längre livslängd och hållfasthet.

✦ Förpackning
Polyuretanskum för förpackning (PPF) kan erbjuda en kostnadseffektivare och formanpassad dämpning som unikt och säkert skyddar föremål som behöver förbli säkra under transporten. PPF används omfattande för att tryggt skydda och transportera många olika varor, såsom elektronisk och medicinsk diagnostisk utrustning, skört glas och stora industriella komponenter. En mångsidig lösning på plats för många förpackningsutmaningar, där PPF kan spara tid och vara mer kostnadseffektiv genom att erbjuda en skräddarsydd behållare med varje leverans.