Co je polyuretan (PU) a jaké má vlastnosti?
Společnost Asma Polska se specializuje na výrobu flexibilních výrobků z polyuretanu - mimořádně univerzálního syntetického materiálu. V následujícím článku se dozvíte mnoho základních informací o našem nejdůležitějším materiálu. Srdečně vás zveme!
Co jsou polyuretany - materiál z chemického hlediska
Tyto materiály se označují zkratkou PUR nebo PU. Stejně jako mnoho jiných složitých plastů se ve skutečnosti jedná o skupinu látek. Společným znakem jejich molekul je přítomnost uretan-etanových vazeb: [-O-CO-NH-]. Právě ta na sebe váže zbytek organických řetězců, což může daleko modifikovat vlastnosti konečného výrobku.
Tento polymer se obvykle získává adiční reakcí dvou surovin: izokyanátu a polyolu. Izokyanátové skupiny se spojují s hydroxylovými skupinami za vzniku uretanových vazeb. Řízení reakce se dosahuje mimo jiné pomocí katalyzátorů, např. speciálních aminů nebo organických sloučenin cínu. Ve výrobní praxi se nejčastěji používají isokyanáty s jedním nebo dvěma aromatickými kruhy. Naproti tomu polyoly je obecný název pro sloučeniny obsahující více hydroxylových řetězců -OH. Mohou to být také étery s dlouhým řetězcem nebo alifatické estery.
Vlastnosti polyuretanu
Jak již bylo uvedeno, vlastnosti výsledného polyuretanu závisí mimo jiné na použitých složkách. Použití polyolů s dlouhým řetězcem zvyšuje měkkost a pružnost materiálu, proto se někdy (nepřesně) používá termín PU kaučuk. Velmi důležitý je také stupeň zesíťování, který je vyšší u tvrdších materiálů. Silně zesíťované polymery jsou termosetové, ale existuje také termoplastický PU. Obecně se však vždy jedná o elastomer se značnou odolností vůči organickým chemickým činidlům.
Při výrobě se daný plast často současně vypěňuje. K vytvoření vysoké pórovitosti mohou být použita další pěnidla - plyny nebo těkavé kapaliny. Druhou metodou je přídavek vody. Ta v kombinaci s izokyanáty vytváří v samotné reakční směsi oxid uhličitý, který způsobuje pěnění. Díky pórovitosti je materiál lehký a tepelně izoluje.
Formy a varianty polyuretanových plastů
Tyto materiály mají širokou škálu odrůd. Běžné jsou polyuretanové pěny různých tvrdostí - od velmi měkkých houbiček až po tuhé, vysoce porézní desky. Z tohoto polymeru se také vyrábí pružná vlákna spandexu a lycry. Kromě toho se polyuretany používají k výrobě pevných strojních součástí, které by měly mít specifické vlastnosti:
- absorpce energie nárazu,
- tlumení vibrací,
- schopnost pracovat při zvýšených teplotách a ve vlhkém prostředí,
- vysoce přesná výroba,
- odolnost vůči účinkům organických rozpouštědel,
- odolnost proti řezání a oděru.
Ve společnosti Asma Polska nabízíme širokou škálu polyuretanových výrobků, které splňují individuální požadavky. Je třeba mít na paměti, že větší pružnost je obvykle spojena s nižší mechanickou odolností. Také ne každý materiál je stejně odolný vůči hydrolýze.
Vlákna, pěny, polyuretanové pryže - průmyslové aplikace
Měkké polyuretanové pěny se používají k výrobě houbiček a jako výplň nábytku, autosedaček a matrací. Pevnější forma porézního PU je vynikající surovinou pro tepelnou izolaci budov a potrubí. Prefabrikované laggings a desky z tohoto materiálu urychlují tepelně izolační a stavební práce. Někdy se používá polyuretan se zvýšenou požární odolností. Jako výplň spár zabraňuje šíření požáru.
Různě tkaná PU vlákna jsou při výrobě oděvů nenahraditelná. Tyto tkaniny jsou příjemné na dotek, hřejivé a odolné. Například elastan je velmi oblíbeným doplňkem pohodlných, elastických oděvů. Polyuretanové povlaky zase zvyšují nepromokavost například bund.
Pevnější forma polyuretanu má mnoho dalších užitečných vlastností. Hodí se na podrážky bot, například trekingových. Zvláštní výhodou je, že PU lze obrábět: řezat, soustružit, frézovat, drážkovat a brousit. Díky tomu lze rychle a levně získat velmi přesné formy.
Díly vyrobené z PU jsou užitečné v továrních strojích. Hřídele, rohlíky pouzdra a kola z tohoto materiálu dobře odolávají otěru a opotřebení a mohou pracovat v širokém rozsahu teplot a dokonce i v přítomnosti agresivních chemikálií. Kromě toho jsou pouzdra, tyče a kroužky vysoce odolné vůči dynamickému zatížení a mají vynikající tlumení vibrací. Proto se používají jako automobilové díly, zejména v mechanicky náročných oblastech. Polyuretanové díly jsou v mnoha ohledech lepší než kovové díly: jsou lehčí, pracují tišeji, nekorodují a lépe absorbují energii vibrací.
Tvrdost a pružnost těchto polymerů z nich činí skvělý materiál pro antivibrační komponenty, nárazníky i obrazovky průmyslové. Jsou nepostradatelné v rohožích flip flow pro prosévací stroje, které musí vykazovat vynikající flexibilitu. Běžná jsou také těsnění z tohoto polymeru, který se konzistencí podobá tvrdé pryži. Jsou obzvláště odolná vůči vysokým tlakovým silám.
Ve fázi výroby lze surový polyuretan nalít na řadu materiálů, ke kterým vykazuje přilnavost: kov, sklolaminát a některé plasty. Tento postup se nazývá pogumování, které umožňuje vytvářet PU povlaky nebo kryty. Tímto způsobem je možné kombinovat výhody ocelového trnu a vrchní vrstvy polymeru nebo chránit choulostivé elektronické součástky vrstvou silného polymeru. Společnost Asma Polska nabízí služby pogumování a regenerace kol, hřídelí, čerpadel a dalších strojních součástí.