Kako odabrati poliuretansku pjenu za svoju primjenu?

Što je poliuretanska pjena (tvrda modifikacija)?

Poliuretanska pjena Je li zapravo grupa materijala koji pripadaju kategoriji plastike, a izrađeni su na bazi poliuretana. Struktura odgovarajućih materijala sadrži značajan udio šupljina ispunjenih zračnim poreima ili mjehurićima. Poliuretanska pjena izumljena je 1930-ih. Ubrzo se počeo aktivno uključivati ​​u različita područja gospodarske djelatnosti.

Poliuretanska pjena

Pod "klasičnom" poliuretanskom pjenom najčešće se podrazumijeva čvrsta raznolikost. Ovaj se materijal aktivno koristi kao element toplinske izolacije u izgradnji stambenih prostora. Postoje modifikacije čvrste poliuretanske pjene, koje karakterizira brzina stvrdnjavanja i mogu se učinkovito koristiti za postizanje stabilnosti pojedinih građevinskih konstrukcija - govorimo o takozvanoj poliuretanskoj pjeni.

Sušena poliuretanska pjena ima visok stupanj kemijske i toplinske otpornosti. Često ga je moguće ukloniti s površine na kojoj se distribuira samo mehanički. Potrebno je razlikovati krutu poliuretansku pjenu od sličnih materijala kao što su polistiren, pjenasti lateks ili celulozna spužva, koji imaju potpuno drugačiji kemijski sastav.

Prepoznatljive karakteristike

1. Osnova proizvodnje... Fleksibilna poliuretanska pjena proizvodi se pomoću linearnih ili blago razgrananih poliestera. Gotovo materijal ima otvorenu staničnu strukturu. Jako razgranati poliesteri koriste se za izradu krutih materijala koji tvore visoko umrežene polimere. Struktura proizvoda ima zatvorene pore. Za dodatna svojstva, u sastav se dodaju staklena vlakna, staklene prostirke i druge dodatne komponente.
2. Elastičnost... Elastična poliuretanska pjena puno bolje zadržava oblik nakon uvijanja i istezanja. Materijal se brzo vraća u prvobitno stanje nakon izlaganja vanjskim silama. Elastična poliuretanska pjena najfleksibilniji je građevinski proizvod koji se koristi.
3. Gustoća... Prosječni pokazatelj krute poliuretanske pjene je 45-60 kg / m3, elastičan - 8-20 kg / m3. S jednakom debljinom gustoća pjene je veća. Prilikom stvaranja općih karakteristika morat ćete potrošiti tri puta više elastičnog materijala od krutog, što je neekonomično.
4. Tipične tehničke karakteristike... Elastična poliuretanska pjena ima visoku toplinsku i zvučnu izolaciju. Materijal se odlikuje dielektričnim i prigušnim svojstvima. Proizvod se dobro lijepi za drvo, metal, tkaninu i površine papira. Kruta poliuretanska pjena ima visoku električnu izolaciju i malu sposobnost upijanja vlage.
5. Troškovi... Elastični materijal jeftiniji je od krute poliuretanske pjene. Pri odabiru proizvoda trebate obratiti pažnju na tehničke karakteristike i svojstva, a ne na trošak. Svaki materijal ima svoj opseg. Samo se u nekim slučajevima mogu međusobno zamijeniti.

Što je pjenasta guma?

U pitanju je vrsta poliuretanske pjene - u svojoj elastičnoj modifikaciji. Značajne količine pjenaste gume uvezene su u našu zemlju pod skandinavskom markom Porolon - otuda i naziv odgovarajućeg proizvoda koji je uobičajen u Ruskoj Federaciji. Pjenasta guma je relativno nov materijal.U industrijskim razmjerima počeo se proizvoditi sredinom 20. stoljeća, odnosno nešto kasnije od „klasične“ poliuretanske pjene.

Pjenasta guma

Osobitost pjenaste gume je da oko 90% njezinog volumena čini zrak. Značajan dio ovog volumena može se vrlo brzo zamijeniti vodom - ako pjenastu gumu zamijenite ispod mlaza ili je uronite u posudu s tekućinom. Dotični materijal također karakterizira velika otpornost na deformacije.

Elastičnost i sposobnost upijanja vode čine pjenastu gumu jednim od najkorisnijih materijala u svakodnevnom životu. Od njega se rade spužve za pranje posuđa i druge svrhe. Pjenasta guma često se koristi kao punilo u proizvodnji namještaja. Ponekad se koristi kao grijač - zbog relativno male propusnosti zraka.

Međutim, predmetni materijal ima niz nedostataka.

Prije svega, vrijedi napomenuti da je proizvodnja pjenaste gume vrlo štetan postupak za okoliš, jer se u njoj koriste otrovne tvari. Vremenom dotični materijal gubi svoja korisna svojstva - postaje manje elastičan, zračni slojevi prisutni u njemu nestaju. Stoga se pjenasta guma najčešće koristi u onim područjima u kojima se ne očekuje preintenzivna uporaba ili su prihvatljive česte zamjene proizvoda izrađenih na osnovi odgovarajućeg materijala.

Pjenasta guma (elastična poliuretanska pjena)

Po svojstvima, pjenasta guma je što je bliža plastici i gumama. Fleksibilna poliuretanska pjena ima sljedeće značajke:

1. Velika snaga.
2. Otpornost na kemikalije, agresivno okruženje.
3. Plastičnost, fleksibilnost.
4. Ekološki prihvatljivost, sigurnost.
5. Niska toplinska vodljivost.
6. Loša apsorpcija vlage.
7. Visoka otpornost na mehanička i fizička naprezanja.
8. Loše skupljanje tijekom rada.
9. Brzi oporavak primarnog oblika nakon istovara.

Specifikacije se mogu razlikovati, ovisno o dodavanju dodatnih komponenata tijekom proizvodnje (bojila, punila, puhala).

Struktura nije osjetljiva na razmnožavanje glodavaca, insekata, mikroorganizama. Moguća je reciklaža.

Stol

Poliuretanska pjena ("pjenasta guma"), uključujući "memoriju oblika" (memorijska pjena)

Elastična poliuretanska pjena (poliuretanska pjena za namještaj) koristi se u proizvodnji madraca. Postoje razne tvrdoće, u opružnim madracima koristi se meka poliuretanska pjena, u madracima bez opruga također se kao osnova madraca (monolitni blok) koristi srednja tvrdoća i tvrda poliuretanska pjena. Najjeftiniji među svim punilima u madracima, iako se istodobno u proizvodnji madraca koriste razne vrste poliuretanske pjene, koje se razlikuju u kvaliteti, maksimalnom opterećenju i, sukladno tome, vijeku trajanja, uključujući skupe i visokokvalitetne vrste poliuretanske pjene (umjetne lateks, materijal s memorijskim učinkom), koji po vlastitim svojstvima i kvaliteti nisu inferiorni ni od prirodnog lateksa. Dobra stvar ovog materijala je dobra prozračnost zbog porozne strukture.

Pjenasta guma - je trgovački naziv za fleksibilnu poliuretansku pjenu, koja je u Sovjetskom Savezu bila uglavnom skandinavska tvrtka Porolon.

Poliuretanska pjena (PPU) je umjetno punilo staničnog tipa (vizualno se može usporediti sa spužvom), provjereni je i siguran materijal, što potvrđuje njegovu široku upotrebu u svakodnevnom životu, na primjer: spužve za pranje posuđa, punilo u autosjedalicama, izolacija u konstrukciji.Polioli se koriste kao glavna sirovina za proizvodnju poliuretanske pjene; ​​pri miješanju poliola i niza modificirajućih katalizatora dolazi do kemijske reakcije, uslijed koje se smjesa pjeni. Zbog različitog doziranja kemijskih proizvoda dobivaju se razne vrste poliuretanske pjene.

Visoko elastična poliuretanska pjena (umjetni lateks) razlikuje se poboljšanim svojstvima sirovina koje se koriste za proizvodnju, kao i strukturom stanica. Za razliku od konvencionalne elastične PU pjene koja ima jednoličnu staničnu strukturu, visoko elastična PU pjena ima neujednačenu strukturu, stanice imaju različite veličine, debljine stijenki i nasumično su raspoređene. Zbog nehomogene strukture pri malom opterećenju, manje stanice ulaze u rad, a kako se opterećenje povećava, veće stanice ulaze u rad, s većim otporom na sabijanje. Stoga se visokoelastična PU pjena odlikuje velikom elastičnošću i udobnošću, kao i duljim vijekom trajanja.

Slika s lijeve strane prikazuje strukturu stanica konvencionalne poliuretanske pjene, s desne - visoko elastične poliuretanske pjene.

Fotografija ploče izrađene od obične poliuretanske pjene (visine 3 cm) koja se koristi kao punilo u madracu.

Fotografija monolitnog bloka vrlo elastične poliuretanske pjene (visina 8 cm) nazvana Waterform talijanskog proizvođača madraca Lordflex, koja se koristi kao podloga na madracu bez opruge.

Viskoelastična poliuretanska pjena s "memorijom oblika" (drugi nazivi: Memoriform, Memory Foam, Memorix) je skup i jedinstven materijal s posebnim fizikalnim i mehaničkim svojstvima, karakteriziran sporim oporavkom nakon kompresije. Kad je predmet (na primjer, ljudsko tijelo) uronjen u viskoelastičnu pjenu, pjena točno reproducira oblik uronjenog tijela, a nakon uklanjanja tereta, pjena se polako vraća u svoj izvorni oblik. Viskoelastična pjena reagira na tjelesnu i okolnu temperaturu omekšavanjem tjelesne topline i lakšim prilagođavanjem kontura tijela. Zbog toga punilo vrši najmanji pritisak na potkožne žile i potiče bolji protok krvi. Zbog povećane gustoće i istodobno visoke razine udobnosti, PU pjena s "memorijom" ima malu propusnost zraka u usporedbi s konvencionalnom PU pjenom. Ostale značajke viskoelastične pjene su prigušivanje vibracija i apsorpcija udara - proizvodi od viskoelastične pjene apsorbiraju do 90% primijenjene energije. Viskoelastična PU pjena koristi se u mnogim područjima industrije, uključujući svemirsku industriju (prvi put ju je koristila NASA - američka Nacionalna uprava za aeronautiku i svemir).

Fotografija ploče od viskoelastične poliuretanske pjene s "memorijom" (visina 4 cm) koja se koristi kao punilo u madracu.

Fotografija prikazuje otisak oblika ruke nakon pritiska na viskoelastičnu poliuretansku pjenu s "memorijom" - efekt traje nekoliko sekundi.

Video o proizvodnji namještaja od pjenaste gume u ruskom pogonu SIBPLAST:

Više o poliuretanskoj pjeni

Kad su krajem 30-ih godina XIX. Stoljeća, odnosno prije gotovo dvjesto godina, njemački fizičari koji su radili za koncern Bayer radili na razvoju poliuretanskih elastomera, nisu mogli ni pomisliti da konačni proizvod dobiven kao rezultat pokusi koji sadrže neželjene mjehuriće plina postali bi novi korak u evoluciji polimernih materijala. Znanstvenici su počeli namjerno kombinirati polihidrične alkohole s multifunkcionalnim izocijantima. Tako se pojavila pjena stanične strukture. Naknadni eksperimenti i eksperimenti doveli su do stvaranja konačnog proizvoda - poliuretanske pjene.

Zapravo je poliuretanska pjena (PUF) inženjerska plastika za masovnu uporabu koja se može koristiti u razne svrhe.

Različite vrste poliuretanske pjene temelje se na poliesterima ili jednostavnim poliesterima (PE). Dakle, na osnovi složenog PE sredinom prošlog stoljeća počela se razvijati pjenasta plastika s elastičnim svojstvima. Nekoliko godina kasnije pojavile su se prve pjene na bazi polietera. Opseg PPU-a postupno se širio, a do kraja 90-ih PPU su se aktivno koristili posvuda. Štoviše, oko 70% ukupnog volumena proizvedene poliuretanske pjene upotrijebljeno je u proizvodnji tapeciranog namještaja i madraca.

Pri odabiru određene vrste poliuretanske pjene za tapacirani namještaj, bitne su njegove glavne karakteristike: stupanj krutosti, težina, elastičnost, svojstva apsorbiranja udara. Sve ove kvalitete ovise o tome koji se početni proizvodi i formulacije koriste u proizvodnji poliuretanske pjene.

Prema stupnju tvrdoće, elastična poliuretanska pjena može biti super mekana (od 0,5 kPa), meka, standardna ili tvrda. Tu je i ultra kruta poliuretanska pjena (do 10 kPa). Kruta poliuretanska pjena sposobna je zamijeniti opružne blokove, a mekani listovi poliuretanske pjene male debljine obično se koriste u kombinaciji s drugim materijalima.

Postoje dva načina za proizvodnju fleksibilne PU pjene. U proizvodnji lijevanih poliuretanskih pjena, svaki se komad lijeva zasebno. U proizvodnji blok poliuretanskih pjena, konačni proizvod su veliki pravokutni ili cilindrični blokovi, koji se zatim režu u slijepe dijelove.

Pri odabiru određene vrste blok elastične poliuretanske pjene za proizvodnju tapaciranog namještaja, pojmovi poput krutosti materijala i njegove prividne gustoće od najveće su važnosti. Krutost je sposobnost materijala da se odupre deformacijama. Prividna gustoća određuje se zapreminskom gustoćom poroznog materijala. Krutost i prividna gustoća usko su povezani: što je gustoća materijala veća, to je pjena bolja i granica njenog "zamora" veća. Odnosno, što je veće opterećenje na određenom dijelu namještaja, to bi prividna gustoća trebala biti veća. Uspješno provjerenom kombinacijom prividne gustoće i krutosti materijala možete postići visokokvalitetni tapacirani namještaj.

Praksa pokazuje da se sljedeće mogućnosti odabira PPU-a za različite elemente tapeciranog namještaja mogu smatrati najuspješnijima. Za sjedala koja imaju stalna velika opterećenja, gustoća PU pjene trebala bi biti najmanje 28-30 kg / m3. Za naslone za ruke i leđa, koji imaju puno niže opterećenje, možete koristiti poliuretansku pjenu nešto niže prividne gustoće (23-25 ​​kg / m3). Najveći stupanj prividne gustoće potreban je za PU pjenu koja se koristi u proizvodnji tankih podova u sjedalima (ne manje od 35 kg / m3) i u naslonima i naslonima za ruke (ne manje od 28 kg / m3). Razlog je taj što što je debljina poda manja, to je više podložan deformaciji.

Stupanj elastičnosti poliuretanske pjene određuje se na temelju veličine područja petlje histereze pod utjecajem opterećenja. Što je petlja manja, to je materijal elastičniji i stoga će se brže vratiti u svoj izvorni oblik nakon što nestane opterećenja. Blok poliuretanska pjena ima široke mogućnosti u pogledu odabira stupnja elastičnosti. To omogućuje kombiniranje podova od materijala različitih stupnjeva elastičnosti, koji točno odgovaraju navedenim parametrima.

Blok elastična poliuretanska pjena posebno je dobra u proizvodnji madraca. Razlog je velika propusnost zraka, izvrsna izmjena vlage i topline, mala težina ovog materijala. Međutim, treba imati na umu da prividna gustoća poliuretanske pjene koja se koristi u proizvodnji madraca mora biti najmanje 30-35 kg / m3. To je neophodno da se stanice poliuretanske pjene ne deformiraju i da se unutar proizvoda ne poremeti razmjena vlage i zraka.

Blok PPU-ovi imaju puno prednosti.Izdržljivi su kao materijal za proizvodnju namještaja (posebno izrađenog na bazi polietera), otporni na starenje, vlagu i ekstremne temperature. Uz to, blok poliuretanska pjena udovoljava najvišim sanitarnim i higijenskim zahtjevima. Brojne studije dokazale su apsolutnu sigurnost blok poliuretanske pjene za ljudsko zdravlje. Jedini nedostatak blok poliuretanske pjene (posebno gustoće manje od 30 kg / kubični metar), koji treba imati na umu, jest taj što materijal može izgubiti svoja izvorna svojstva kada se obnovi nakon prekomjerne kompresije. To znači da treba biti posebno oprezan kod skladištenja i transporta proizvoda koji sadrže blok poliuretansku pjenu.

Kalupljena poliuretanska pjena koristi se u proizvodnji složenih i glomaznih mekanih elemenata namještaja. Svaki se dio proizvodi u pojedinačnom kalupu. Istodobno, točnost proizvodnje je toliko visoka da ne zahtijeva daljnje usavršavanje. Lijevani dijelovi od poliuretanske pjene imaju mnogo veću gustoću od dijelova od poliuretanske pjene sa sličnim karakteristikama. Gustoća materijala za naslone sofe i fotelja nije manja od 42 kg / m3, za sjedala - ne manje od 45-48 kg / m3. U uredskom namještaju, gdje je debljina mekog elementa vrlo mala, a zahtjevi za otpornošću na habanje prilično visoki, koristi se poliuretanska pjena gustoće 55 - 70 kg / m3.

PU pjena ima visoku sposobnost ljepljenja na gotovo bilo koji materijal. Dakle, u načinu oblikovanja, opružni blokovi, metalni okviri i drugi dijelovi mogu se istovremeno koristiti s PU pjenom. Dakle, postupak izrade tapeciranog namještaja uvelike je pojednostavljen: u jednoj operaciji možete dobiti potpuno gotovu jedinicu.

Danas je glavni podni materijal u proizvodnji tapeciranog namještaja i dalje jeftinija blok poliuretanska pjena.

Uz to, na Wikipediji možete pročitati o kemijskoj strukturi i primjenama poliuretanske pjene.

Izazovi i rješenja

Standardni listovi od poliuretanske pjene, materijali od pjenaste role, vatrootporne ili viskoelastične pjene složene strukture - svaka vrsta proizvoda predstavljena na penopoliuretan-spb.ru ima određene tehničke parametre i dizajnirana je za rješavanje određenog problema. Neka se punila koriste za proizvodnju namještaja, druga u građevinskoj industriji, a treća za poboljšanje zvučne izolacije prostorija. Ali postoje oni koji imaju širok spektar primjene, a najteže je odlučiti se o izboru proizvoda iz ove kategorije.

Koju poliuretansku pjenu odabrati, svaki kupac sam odlučuje na temelju ciljeva koje želi postići i raspoloživog proračuna. No, ponekad će prije kupnje biti korisno saznati što poznate tvrtke poduzimaju za rješavanje sličnih problema i koje preporuke daju stručnjaci za svaku vrstu pjenastog poliuretana. Da biste to učinili, jednostavno idite na stranicu "vašeg" zadatka, na primjer, "PU pjena za madrac" ili "Pjenasta guma za izolaciju buke u stambenim zgradama".

Opća svojstva

Poliuretanska pjena i pjenasta guma pripadaju velikoj kemijskoj skupini poliuretanske pjene... Proizvode se na osnovi poliesteri... Kada se pravilno proizvode i koriste, materijali su potpuno ekološki prihvatljivi i sigurni za žive organizme.

Poliuretanske pjene široko se koriste u raznim poljima djelovanja, ovisno o sastavu, tehničkim svojstvima i obliku. Materijal je najviše tražen u svakodnevnom životu, građevinarstvu i industriji.

Opće specifikacije:

• Gustoća - 30-300 kg / m3.
• Raspon temperatura - od -60 do +80 ° C.
• Neprovodljivost električne struje.
• Mala težina.
• Otpornost na ozon.
• Otpornost na kemijske reagense (kiseline, lužine, otapala itd.).
• Propusnost zraka.
• Niska otpornost na uvijanje.

U proizvodnji se koriste 3 glavne tehnologije lijevanja:

1. Rotacijski - pokrivanje velikih predmeta i cilindričnih elemenata.
2. Besplatno - stvaranje složenih teških oblika.
3. Pod pritiskom - koristi se za veliku proizvodnju dijelova.

Kemijski sastav sprečava razmnožavanje insekata, glodavaca i razvoj mikroorganizama.

Poliuretanska pjena (kruta poliuretanska pjena)

Materijal je raznolik plastika punjena plinom... 85-90% sastoji se od faza inertnog plina... Poliuretanska pjena je sintetička izolacija stanične strukture.

Tehnička svojstva:

• Toplinska vodljivost - 0,019 - 0,035 W / m * K.
• Gustoća - 45-60 kg / m3.
• Apsorpcija vode - 1,2-2,1%.
• Destruktivno - 0,15-1 MPa (kompresija) i 0,35-1,9 MPa (savijanje).
• Broj zatvorenih pora (85-95 i više).
• Zapaljivost je kategorija teško zapaljivih tvari.

Poliuretanska pjena se koristi za toplinska izolacija stambenih i industrijskih zgrada... Proizvod čvrsto leži na vodoravnim i okomitim ravnim površinama. Zamjena materijala nije potrebna tijekom cijelog životnog vijeka zgrade. Poliuretanska pjena pogodna je za toplinsku izolaciju podova, zidova, stropova.

Minimalni vijek trajanja je 25-30 godina... Kemijski reagensi (otapala, omekšivači, mineralno ulje, gorivo, kiseline, lužine) ne mogu uništiti strukturu jer su stanice u njoj zatvorene. Proizvod je otporan na pojavu glodavaca i insekata, razvoj gljivica, plijesni i mikroba. Strani elementi ne prodiru u strukturu.