Polüretan Uygulamaları

Isıtma ve soğutma maliyetleri, Amerikan evlerinde ortalama olarak enerji kullanımının %56'sını oluşturur. Bu oran ABD Enerji Bakanlığı verilerine dayanmaktadır. Kimya yapısı sayesinde poliüretanlar, zorlu problemlerin çözümüne imkan tanır, alışılmadık şekillerde kalıplanabilirler ve endüstriyel ile tüketici ürünlerini geliştirmek için kullanılabilirler.

Poliüretanlar, bir poliolün (molekülü başına iki taneden fazla reaktif hidroksil grubu içeren bir alkol) diisosiyanat veya polimerik izosiyanat ile uygun katalizörler ve katkı maddeleri varlığında reaksiyona girmesiyle oluşur. Farklı diisosiyanatlar ve geniş bir yelpazede yer alan polioller kullanılarak poliüretan üretimi gerçekleştirilebildiği için çok çeşitli malzemeler elde edilebilir ve bu da belirli uygulamaların gereksinimlerini karşılamaya olanak sağlar.

Poliüretan Türleri:

✦ Esnek poliüretan kumaş
Esnek poliüretan köpük, yatak, mobilya, otomotiv iç döşemeleri, halı altlığı ve ambalaj gibi çeşitli tüketici ve ticari ürünlerde yastıklama malzemesi olarak kullanılmaktadır. Esnek köpük, neredeyse her türlü şekil ve sertlikte üretilebilir. Hafif, dayanıklı, destekleyici ve konforludur. Esnek poliüretan köpük, Kuzey Amerika'daki tüm poliüretan pazarının yaklaşık %30'unu oluşturmaktadır ve büyük ölçüde yatak, mobilya ve otomotiv endüstrisinde kullanılmaktadır.

✦ Sert poliüretan foam
Sert poliüretan ve poliizosiyanürat (polyiso) köpükler, dünyadaki en popüler, enerji verimli ve çok yönlü izolasyon malzemelerinden birini oluşturur. Bu köpükler enerji maliyetlerini önemli ölçüde düşürebilir ve ticari ile konutlara daha verimli ve konforlu bir yapı sunabilir. Enerji Bakanlığı'na göre, ısıtma ve soğutma, tipik bir Amerikan evindeki enerji kullanımının yaklaşık %56'sını oluşturmakta olup çoğu ev için en büyük enerji gideridir. Konutlarda ve ticari yapılarda sıcaklığın dengeli kalması ve gürültü seviyesinin düşürülmesi amacıyla inşaatçılar sert poliüretan ve poliizosiyanürat köpüğe yönelir. Bu köpükler duvar ve çatı izolasyonu, yalıtımlı pencereler, kapılar ve hava bariyeri sızdırmazlık malzemeleri gibi alanlarda kullanılabilecek etkili yalıtım malzemeleridir.

✦ Kaplamalar, Yapıştırıcılar, Sızdırmazlık Malzemeleri ve Elastomerler (CASE)
Kaplamalar, yapıştırıcılar, sızdırmazlık malzemeleri ve elastomerler (CASE) pazarında kullanılan poliüretanların kullanım alanları, geniş ve gelişen bir uygulama yelpazesine ve avantajlara sahiptir. Poliüretan kaplamalar ürünün görünüşünü iyileştirebilir ve ömrünü uzatabilir. Poliüretan yapıştırıcılar güçlü yapışma avantajları sunarken, poliüretan sızdırmazlık malzemeleri daha sıkı sızdırmazlık sağlar. Poliüretan elastomerler neredeyse her şekle sokulabilir, metalden daha hafiftir, üstün gerilim dayanımı sağlar ve birçok çevresel etkiye karşı direnç gösterebilir.

✦ Termoplastik Polyurethane (TPU)
Termoplastik poliüretan (TPU), birçok fiziksel özellik kombinasyonu ve işlem uygulamaları sunar. Son derece elastik, esnek ve aşınma, darbe ve hava koşullarına karşı dirençlidir. TPU'lar çeşitli yöntemlerle boyanabilir veya işlenebilir ve kullanımı ürünün genel dayanıklılığını artırabilir. TPU, tamamıyla termoplastik bir elastomerdir. Tüm termoplastik elastomerler gibi TPU'nun da elastik ve ergime ile işlenebilir özelliği vardır. Ayrıca ekstrüzyon, enjeksiyon, üfleme ve kompresyon kalıplama ekipmanlarında işlenebilir. Vakumla şekillendirilebilir veya çözelti ile kaplanabilir olup birçok farklı üretim metodolojisine uyundur. TPU, inşaat, otomotiv ve ayakkabı gibi onlarca farklı kullanım alanına adapte edilebilen oldukça esnek bir malzeme olarak önemli sayıda fiziksel özellik kombinasyonu sağlayabilir.

✦ Reaksiyon Enjeksiyon Kalıplama (RIM)
Reaksiyon enjeksiyon kalıplama (RIM) yöntemiyle poliüretanlar kullanılarak üretilen parçalara otomobil tamponları, elektrik panoları ve bilgisayar ile telekomünikasyon ekipmanı muhafazaları örnek verilebilir. Poliüretan RIM süreci, tipik enjeksiyon kalıplama süreçleriyle üretimi mümkün olmayan parçaların üretimine olanak tanıyarak tasarım esnekliği sağlar. gerçekleşebilir kalın ve ince cidarlı parçalar, kaplanmış iç bileşenler ve köpük dolgulu çekirdek yapılar gibi parçalar buna örnektir. Yüksek dayanıklılık ve düşük ağırlık yanında, poliüretan RIM parçalar ısıya direnç, termal yalıtım, boyutsal stabilite ve yüksek düzeyde dinamik özellikler gösterebilir. Otomotiv, inşaat, beyaz eşya, mobilya, rekreasyon ve spor malzemeleri sektörleri RIM teknolojisinin kullanıldığı başlıca pazarlardır.

✦ Bağlayıcıları
Poliüretan bağlayıcılar, çeşitli türdeki partiküllerin ve liflerin birbirine yapıştırılmasında kullanılır. Başlıca kullanım alanları, kontrplak imalatı, kauçuk veya elastomer zemin kaplamaları ve dökümhanede kum döküm süreçleridir. Poliüretan bağlayıcıların en yüksek hacimli uygulaması, Yönlendirilmiş Lif Levha (OSB) üretiminde yer alır. Bu ahşap paneller, taşıyıcı kaplama ve döşeme uygulamalarında, prefabrik evlerde, kirişlerde ve direklerde, ayrıca atölye panellerinde kullanılmaktadır. Rebond halı altlığı üretimi sırasında, esnek poliüretan köpük parçalarının bir araya getirilmesinde poliüretan bağlayıcılar kullanılır.

✦ Su bazlı Poliüretan Dağılımları (PUDs)
Sulu poliüretan dispersiyonlar (PUD'ler), suyu ana çözücü olarak kullanan kaplamalar ve yapıştırıcılar. Uçucu organik bileşiklerin (VOC) ve atmosfere salınabilen tehlikeli hava kirleticilerin (HAP) miktarı üzerine gittikçe artan federal düzenlemelerle birlikte, PUD'ler daha fazla endüstriyel ve ticari uygulamada kullanılmaktadır.

Poliüretan Uygulamaları:

✦ Giyim
Bilim insanları poliüretanların ince ipliklere dönüştürülebileceğini keşfettiğinde, naylon ile birleştirilerek daha hafif, esnek giysiler yapılmaya başlandı. Yıllar içinde poliüretanlar geliştirilmiş ve spandex liflerine, poliüretan kaplamalara ve termoplastik elastomerlere dönüşmüştür. Günümüzde poliüretan tekniklerindeki ilerlemeler sayesinde üreticiler, giysiler, spor kıyafetleri ve çeşitli aksesuarlar için kullanılan sentetik deri ve kadife ürünlerinden oluşan geniş bir yelpazeye sahip poliüretan konfeksiyon ürünleri üretebilmektedir.

✦ Cihazlar
Poliüretanlar, tüketicilerin her gün kullandığı büyük ev aletlerinin önemli bir bileşenidir. Büyük ev aletlerinde poliüretanların en yaygın kullanımı, buzdolabı ve derin dondurucuların ısı yalıtım sistemleri için sert köpüklerdir. Sert poliüretan köpük, tüketici buzdolapları ve derin dondurucularda gerekli enerji sınıflandırmasını karşılamak için temel ve maliyet açısından etkili bir malzemedir. Sert poliüretan köpüklerin iyi termal yalıtım özellikleri, ince, kapalı hücreli köpük yapısının ve ısı transferine direnç gösteren hücre gazlarının birleşiminden kaynaklanmaktadır.

✦ Otomotiv
Poliüretanlar otomobillerin heryerinde kullanılmaktadır. Otomobil koltuklarını konforlu yapan köpükten başka tamponlar, iç mekan "tavan" bölümleri, araç gövdesi, spoilerler, kapılar ve pencerelerin hepsinde poliüretanlar kullanılmaktadır. Poliüretan, üreticilerin sürücülere ve yolculara aracı hafifleterek ve yakıt tasarrufu, konfor, korozyona dayanıklılık, yalıtım ve ses emilimi sağlayarak önemli ölçüde daha fazla "kilometre" sunmasını sağlar.

✦ Bina ve inşaat
Bugünün evleri, güçlü ancak hafif olan; iyi performans gösteren ama kolayca monte edilebilen; dayanıklı fakat aynı zamanda çok yönlü olan yüksek performanslı malzemeler talep etmektedir. Poliüretan, enerji kullanımını azaltarak doğal kaynakların korunmasına ve çevrenin korunmasına yardımcı olur. Harika dayanıklılık-ağırlık oranı, yalıtım özellikleri, dayanıklılığı ve çok yönlülüğü ile poliüretan, bina ve inşaat uygulamalarında sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çok yönlü malzemelerin uygun maliyeti ve ev sahiplerine sunduğu konfor nedeniyle poliüretan bileşenler, dünyanın her yerindeki evlerin bir parçası haline gelmiştir. Poliüretan, evin her köşesinde kullanılır. Zeminlerde esnek köpük dolgu halılarınızın altında yastıklama sağlar. Çatılarda poliüretan köpüğün üzerindeki yansıtıcı plastik kaplamalar, güneş ışığını ve ısıyı uzaklaştırarak evin serin kalmasına ve enerji tüketiminin azalmasına yardımcı olur. Poliüretan inşaat malzemeleri yeni evlerde ve yenileme projelerinde tasarım esnekliği sunar. Köpük çekirdekli paneller duvarlar ve çatılar için çeşitli renklerde ve profillerde sunulurken, köpük çekirdekli giriş kapıları ve garaj kapıları farklı yüzey bitişlerine ve stillerde mevcuttur.

✦ Kompozit Ahşap
Poliüretanlar, kompozit ahşap gibi modern malzemelerde önemli bir rol oynar. Poliüretana dayalı bağlayıcılar, kompozit ahşap ürünlerinde organik malzemeleri yönlendirilmiş yongalevha, orta yoğunluklu lif levha, uzun yonga kiriş, katmanlı kaplama kirişi ve hatta saman levha ile talaş levhaya kalıcı olarak yapıştırmak için kullanılır.

✦ Elektronik
Genellikle 'dolum bileşenleri' olarak adlandırılan köpüksüz poliüretanlar, elektrik ve elektronik endüstrisinde hassas, basınç duyarlı mikroelektronik bileşenleri, su altı kablolarını ve baskı devre kartlarını kaplamak, sızdırmazlığını sağlamak ve yalıtmak amacıyla sıkça kullanılır. Poliüretan dolum bileşenleri, geliştiriciler tarafından fiziksel, termal ve elektriksel özelliklerin çeşitli gereksinimlerini karşılayacak şekilde özel olarak formüle edilir. Bu bileşenler, mükemmel dielektrik ve yapışkan özelliklerinin yanı sıra, yüksek çözücü, su ve aşırı sıcaklıklara direnç sağlayarak elektronik cihazları koruma işlevini görür.

✦ Döşeme
Köpük alt tabaka olarak ya da üstte bir kaplama olarak, poliüretanlar günlük olarak yürüdüğümüz zeminleri daha dayanıklı, temizliği ve estetik açıdan daha iyi hale getirebilir. Esnek poliüretan köpüğü konutlarda ya da ticari alanlarda halı altı tabaka olarak kullanmak, halının ömrünü önemli ölçüde uzatabilir, dış görünüşünü koruyabilir, ekstra konfor ve destek sağlayabilir ve ortam gürültüsünü azaltabilir. Poliüretanlar aynı zamanda ahşap ve parkelerden çimentoya kadar zemin kaplamalarında da kullanılmaktadır. Bu koruyucu yüzey aşınmaya ve çözücülere karşı dirençli olup temizliği kolaydır. Poliüretan kaplama sayesinde yeni bir ahşap, parke ya da çimento zemini daha uzun süre kullanılır ve eski bir zemin yeniden işlenerek sanki yeniymiş gibi görünebilir.

✦ Mobilyalar
Esnek köpük formunda olan poliüretan, mobilya, yatak ve halı altlığı gibi ev eşyalarında kullanılan en popüler malzemelerden biridir. Esnek poliüretan köpük, kaplamalı mobilyalar için bir yastıklayıcı malzeme olarak mobilyayı daha dayanıklı, konforlu ve destekleyici hale getirir.

✦ Denizcilik
Her yıl milyonlarca Amerikalı tekneyle dolaşmayı sever. Tekneciliğin devam eden popülerliğinin nedenlerinden biri, poliüretan malzemelerin önemli katkısıyla teknecilikteki teknolojik gelişmelere bağlıdır. Poliüretan epoksi reçineler, teknelerin suya, hava koşullarına, korozyona ve direnci artırarak hidrodinamik özellikleri olumsuz etkileyen ve dayanıklılığı azaltan dış etkenlere karşı korunmasını sağlar. Günümüzde tekneciler, kısmen esnek poliüretan köpük sayesinde suda bile ev konforunu yaşayabilmektedir. Ayrıca, sert poliüretan köpük, tekneleri gürültüye ve sıcaklık uçurumlarına karşı yalıtır, aşınma ve yırtılma direnci sunar ve minimal ağırlık ekleyerek taşıma kapasitesini artırır. Termoplastik poliüretan da denizcilik endüstrisi için oldukça uygundur. Elastik, dayanıklı ve işlenmesi kolay bir maddedir; bu özelliğiyle kablo kaplamaları, motor boruları, tahrik kayışları, hidrolik hortumları ve contaları hatta gemi profilleri için uygundur.

✦ Tıbbi
Poliüretanlar, kateter ve genel amaçlı boru hortumlar, hastane yatak donanımları, ameliyat önlükleri, yara bandajları ve çeşitli enjeksiyon kalıplı cihazlar gibi bir çok tıbbi uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır. En yaygın kullanım alanı ise kısa vadeli implantlardır. Poliüretanın tıbbi uygulamalarda kullanımı daha maliyet etkin olabilir ve daha uzun ömürlü ve dayanıklı çözümler sunabilir.

✦ Paketleme
Poliüretan ambalaj köpüğü (PPF), taşınma sırasında güvenli şekilde sabit tutulması gereken eşyaları benzersiz şekilde ve güvenli biçimde koruyan, form uyumlu ve daha maliyet etkin bir sönümleme çözümü sağlayabilir. PPF, elektronik ve tıbbi tanı cihazları, hassas cam eşyalar ve büyük endüstriyel parçalar gibi birçok ürünün güvenli şekilde korunmasını ve taşınmasını sağlamak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Birçok ambalajlama zorluğunun esnek bir saha çözümü olan PPF, her gönderiyle birlikte özel üretilmiş bir ambalaj sağlayarak zaman kaybetmeden ve daha maliyet etkin bir çözüm sunabilir.