什么是聚氨酯,它在哪里使用?
聚氨酯于 1937 年首次出现。这种材料由 Otto Bayer 从液态的二异氰酸酯和聚酯合成。与当时非常需要的塑料相比,这种物质有很多优势。
这是什么材料?
聚氨酯被称为一种独特的材料,具有几乎无限的可能性和使用前景。 该聚合物含有两种原料,即:多元醇和异氰酸酯。 后者的生产以炼油为基础。通过混合液体元素,获得具有反应性的配方。聚氨酯的性能直接取决于制造它的成分,以及催化剂、发泡剂、稳定剂等的比例。
聚氨酯看起来像具有多孔结构的聚合物纤维。它被认为是一种多功能弹性体,但它既有优点也有缺点。
聚氨酯的优点包括以下特点:
- 机械强度高;
- 介电常数;
- 耐磨性差;
- 弹性好;
- 反复变形后保持形状的能力;
- 耐磨性;
- 使用寿命长;
- 耐酸、油、溶剂;
- 对微生物影响的免疫力;
- 工作温度范围大;
- 耐低温;
- 在高压下工作的能力。
这种材料不会老化,它适用于各种类型的机械加工。此外,聚氨酯产品重量轻,便于运输和安装。这种弹性体具有发泡能力,所以各种多孔制品都是由它制成的。
尽管有许多优点,但聚氨酯也有一些缺点:
- 扭转时对载荷不稳定;
- 材料的弹性和强度直接取决于介质的温度状态;
- 加工成二次原料的复杂性。
这种类型的弹性体是指易于进行各种加工的材料。 对其应用了各种整形方法。
- 挤压。 这种生产聚氨酯的方法包括迫使熔融形式的材料通过挤出机的成型孔。
- 铸件。 在压力下,熔化的物质被注入一个特殊的模具中,然后冷却。
与橡胶的比较
尽管橡胶和聚氨酯非常相似,但合成弹性体在质量上优于天然材料。 与橡胶不同,聚合物纤维具有更高的强度和耐磨性。 因此,在许多行业中,橡胶的使用量少于聚氨酯。影响材料耐久性的主要因素是其磨粒磨损,易受侵蚀性环境的影响。根据该标准进行比较时,我们可以得出结论,聚氨酯的耐磨性高出 10 倍。
根据对各种介质的耐受性评估,聚合物也被认为优于橡胶。 它可以耐受溶剂和有毒化学品的影响。其中,天然橡胶的拉伸强度比弹性体低 1.5-3 倍。合成材料在承受高负荷的情况下能够快速恢复其形状而不会变形。反过来,橡胶仅在成本上优于弹性体,远低于合成材料。
不过,据专家介绍,为了避免以后需要支付两次费用,最好还是购买优质昂贵的材料。
特性和性能
由于聚氨酯基于多元醇和异氰酸酯,它属于聚酯多元醇组。由于这种类型是弹性体,因此具有良好的延展性和恢复其原始形式的能力。多元醇的独特性能可以通过各种添加剂赋予,这些添加剂可以改变弹性、柔软度、硬度和耐久性等指标。
聚氨酯有几种生产状态:
- 在粘性液体中;
- 软;
- 在固体。
无论形状如何,弹性体在机械和化学环境因素的影响下都不会改变其技术特性。这种材料还具有抗紫外线辐射、真菌和霉菌的特性。
聚氨酯的技术特性使其可用于许多家庭和工业领域。 我们列出了聚酯多元醇的主要特性。
- 密度。 该指标取决于材料的类型,通常范围为 30 至 300 kg/m3。
- 硬度。 在肖氏尺度上,它的范围可以从 50 到 98 个单位。这样的指示器允许在高负载下使用弹性体。
- 显着的温度范围。 该材料可在 -60 至 +80 摄氏度的温度下工作。带有120-140度的指示器,可以短时间使用。聚氨酯具有高熔点——至少 160 摄氏度。如果将这些材料加热到 220 度,它们将开始分解。
- 导热系数 - 0.028 W / (m * K)。
- 这种多元醇没有导电性。
- 重量。 该材料重量非常轻。
- 耐臭氧性。 与橡胶不同,聚氨酯在臭氧的影响下不会分解。
- 耐腐蚀性环境。
- 易燃。 根据 GOST 12.1.044,该材料被归类为慢燃材料,因此被用于许多行业。
- 环境友好。 聚氨酯被归类为安全材料,因此在日常生活中经常使用。
聚氨酯有害吗?
由于存在节能特性,聚氨酯被归类为安全材料。然而,在评估其环境友好性时,值得考虑的是对这种液态和固态弹性体的伤害可能性。 实践表明,在干燥形式中,这种多元醇不会释放有害物质。 仅当材料处理不当时才可能产生危险烟雾。
如果在液体部分遵守所有安全措施,聚氨酯不会对人和动物造成任何危险。
但是,违反生产技术可能会导致释放以下有毒烟雾。
- 异氰酸酯.这些物质是油漆和清漆、泡沫产品的一部分。在没有特殊保护的情况下,它们的存在会导致哮喘。
- 胺类催化剂会导致过敏、易怒、视力模糊。 持续吸入这些物质会导致溃疡、粘膜刺激、口腔、喉咙和食道灼伤。
- 多元醇。 它只有在与活的有机体直接接触时才能显示其毒性作用,即吞咽时。多元醇中毒表现为呕吐、中毒和痉挛。
- 不易燃的。 这种物质逐渐在体内积聚,然后引起中毒。
综上所述,我们可以得出结论,聚氨酯只有在使用不当的情况下才会对健康有害。 通常在使用低质量类型的雾化器以及在操作过程中没有特殊保护时会发生这种情况。
许多人担心安装在住宅中的聚氨酯的危险。用户的担心是徒劳的,因为这类商品在上市前经过了大量的安全测试。只有当您从没有质量证书的制造商处购买弹性体时,才会出现问题。
与其他材料的比较
了解聚氨酯的特性,我们可以说它比橡胶具有更多的优势。如前所述,这种聚合物在耐用性、延展性、强度和许多其他特性方面都超过了它。 消费者经常在聚氨酯和其他类似产品之间进行选择时遇到困难,并将其与它们进行比较。
- 硬质聚合物。 它看起来像一个哑光塑料产品。反过来,聚氨酯类似于泡沫粉末并涂有底漆。后者重量轻,非常适合天花板工作。此外,它的范围相当广泛。 Duropolymer 是指抗破坏聚合物,因此买家不必考虑其修复很长一段时间。
- 乙烯基塑料。 与聚氨酯不同,这种材料并非旨在保护表面,更多的是用于装饰目的。
- 硅酮。 这些材料被生产用于各种类型的工作。据消费者称,弹性体的特点是具有更好的耐用性和强度。反过来,有机硅的不同之处在于它具有弹性和生物惰性。
- 聚苯乙烯泡沫塑料。 材料之间的区别主要在于成本,聚氨酯的成本更高。发泡聚苯乙烯不导热,使用方便。聚氨酯的使用寿命比以前的材料更长,在不利环境因素的影响下不会变质。
- 聚酯纤维。 有了它,聚氨酯具有许多相同的特性。然而,在某些方面,第二种材料在质量上优于第一种。聚氨酯比聚酯更灵活、更坚固、更耐用。
查看概览
聚氨酯是一种透明的节能通用材料,每天都在世界范围内普及。这种材料有自己的特殊标记。 最受欢迎的弹性体等级包括 SKU-PFL-100、NITs PU-5,它们的特点是肖氏硬度为 85-90 单位。
软质聚氨酯泡沫
作为减震器,习惯上使用软质聚氨酯泡沫橡胶。 此外,它还用于制造床上用品、衬里、包装、汽车内饰。
可以以任何形式制造柔性泡沫橡胶。这种类型的聚氨酯具有轻便、强度和方便的特点。
热塑性塑料
热塑性聚氨酯是一种弹性、柔韧、耐磨和耐候的材料。它以各种方式生产和染色。 热塑性弹性体的加工是在挤出机、压缩机、冲击机上进行的。 这种灵活的产品能够适应各种应用,例如建筑、汽车、制鞋。
应用
聚酯多元醇目前应用相当广泛。 衬里物品、压制部件、滚筒、轮子、滚筒涂层、密封圈、袖口、塞子由聚氨酯片材生产。 以液体形式,它已应用于由混凝土、货车、舱口和屋顶制成的涂层结构。通常,弹性体是密封剂、胶水、油漆和清漆产品的一部分。
在重工业中,减震部件是由这种材料制成的。 在建筑中,它用于制造防滑涂层、抗振表面和外墙。汽车工业和家具生产离不开弹性体。在纺织工业中观察到对聚氨酯的需求。适用于制作盖、拉链、铆钉、鞋垫、鞋底。医学使用弹性体生产避孕套、假肢、植入物。
回收
如今,聚氨酯回收问题变得越来越重要。这个问题与垃圾填埋场面积的增加以及清除它们的成本增加有关。近年来,随着弹性体加工最新技术的发展,这一问题越来越受到关注。
以下是从聚氨酯中获得再生材料的主要方法。
- 身体的。 在这种情况下,塑料被压碎成细小部分,随后在施工期间用作填料。
- 重熔。 这种方法的结果是生产原材料,这些原材料随后用于获得聚氨酯产品。
- 高热进行糖酵解。 这种方法分解碳水化合物。
- 化学。 加工基于解聚,然后由具有小分子量的弹性体形成物质。
- 燃烧。 这种获取能量的方法被认为是上述所有方法中最危险的,因为它会将有害物质释放到大气中。
由于回收的广泛引入,使用聚氨酯的实际问题可以得到解决。这种材料的特性是多种多样的,它们几乎没有界限。 弹性体不仅在家庭环境中,而且在极端条件下也能完美发挥作用。
尽管这是一种合成物质,但它对人类是安全的,因此它被用于医药、建筑、纺织和制鞋业。尽管与其他材料相比成本较高,但聚氨酯因其可靠性和耐用性而得到回报。
在下一个视频中,您将找到有关聚氨酯使用的更多信息。
评论发送成功。