Apa itu poliuretan dan di mana digunakan?

Poliuretan pertama kali terdengar pada tahun 1937. Bahan ini disintesis oleh Otto Bayer dari diisosianat dan poliester dalam bentuk cair. Zat ini memiliki banyak keunggulan dibandingkan plastik, yang pada saat itu cukup diminati.

Poliuretan disebut sebagai jenis bahan unik yang memiliki kemungkinan dan prospek penggunaan yang hampir tidak terbatas. Polimer mengandung 2 jenis bahan baku, yaitu: poliol dan isosianat. Produksi yang terakhir didasarkan pada penyulingan minyak. Dengan mencampur elemen cair, formulasi dengan reaktivitas diperoleh. Sifat-sifat poliuretan secara langsung tergantung pada bahan dari mana ia dibuat, serta pada rasio katalis, bahan pembusa, stabilisator, dan banyak lagi.

Keuntungan dari poliuretan meliputi karakteristik berikut:

• kekuatan mekanik yang tinggi;
• konstanta dielektrik;
• abrasi yang buruk;
• elastisitas yang baik;
• kemampuan untuk mempertahankan bentuk setelah deformasi berulang;
• ketahanan aus;
• umur panjang;
• ketahanan terhadap asam, minyak, pelarut;
• kekebalan terhadap pengaruh mikroorganisme;
• rentang suhu operasi yang besar;
• ketahanan terhadap suhu rendah;
• kemampuan untuk bekerja di bawah tekanan tinggi.

Bahan ini tidak menua, cocok untuk berbagai jenis pemrosesan mekanis. Selain itu, produk poliuretan sedikit berbobot dan oleh karena itu mudah untuk mengangkut dan memasangnya. Elastomer ini memiliki kemampuan untuk berbusa, sehingga semua jenis produk berpori dibuat darinya.

Terlepas dari banyak keuntungan, poliuretan memiliki beberapa kelemahan:

• tidak stabil terhadap beban selama puntiran;
• elastisitas dan kekuatan material secara langsung bergantung pada rezim suhu medium;
• kompleksitas pengolahan menjadi bahan baku sekunder.

Jenis elastomer ini mengacu pada bahan yang mudah menerima semua jenis pemrosesan. Berbagai metode pembentukan diterapkan padanya.

• Ekstrusi. Metode produksi poliuretan ini melibatkan pemaksaan material dalam bentuk cair melalui lubang pembentuk ekstruder.
• Pengecoran. Di bawah tekanan, massa cair disuntikkan ke dalam cetakan khusus, setelah itu didinginkan.

Terlepas dari kenyataan bahwa karet dan poliuretan sangat mirip, elastomer sintetis lebih unggul dalam kualitas daripada bahan alami. Tidak seperti karet, serat polimer memiliki kekuatan dan ketahanan aus yang lebih tinggi. Untuk alasan ini, karet digunakan lebih sedikit daripada poliuretan di banyak industri.Faktor utama yang mempengaruhi daya tahan material adalah keausan abrasifnya, kerentanan terhadap pengaruh lingkungan yang agresif. Jika dibandingkan menurut kriteria ini, kita dapat menyimpulkan bahwa poliuretan 10 kali lebih tahan terhadap abrasi.

Menurut penilaian ketahanan terhadap berbagai media, polimer juga dianggap lebih baik daripada karet. Dapat mentolerir efek pelarut dan bahan kimia beracun. Antara lain, karet alam memiliki kekuatan tarik 1,5-3 kali lebih rendah dari elastomer. Bahan sintetis dapat dengan cepat mengembalikan bentuknya tanpa deformasi jika terjadi beban tinggi di atasnya. Karet, pada gilirannya, lebih unggul daripada elastomer hanya dalam biaya, yang jauh lebih murah daripada sintetis.

Karena poliuretan didasarkan pada poliol dan isosianat, itu termasuk dalam kelompok poliester poliol. Karena kenyataan bahwa jenis ini adalah elastomer, ini ditandai dengan ekstensibilitas yang baik dan kemampuan untuk kembali ke bentuk aslinya. Sifat unik dari poliol dapat diberikan oleh berbagai aditif yang dapat mengubah indikator elastisitas, kelembutan, kekerasan, dan daya tahan.

Poliuretan diproduksi di beberapa negara bagian:

• dalam cairan kental;
• dalam lembut;
• dalam padat.

Terlepas dari bentuknya, elastomer tidak mengubah karakteristik teknisnya di bawah pengaruh faktor lingkungan mekanis dan kimia. Bahan ini juga ditandai dengan ketahanan terhadap radiasi ultraviolet, jamur dan jamur.

Fitur teknis poliuretan memungkinkannya digunakan di banyak area rumah tangga dan industri. Kami mencantumkan karakteristik utama poliester poliol.

• Kepadatan. Indikatornya tergantung pada jenis bahan, biasanya berkisar antara 30 hingga 300 kg / m3.
• Kekerasan. Pada skala Shore, dapat berkisar antara 50 hingga 98 unit. Indikator semacam itu memungkinkan penggunaan elastomer di bawah beban tinggi.
• Kisaran suhu yang signifikan. Bahan dapat dioperasikan pada suhu dari -60 hingga +80 derajat Celcius. Dengan indikator 120-140 derajat, dapat digunakan untuk waktu yang singkat. Poliuretan memiliki titik leleh yang tinggi - setidaknya 160 derajat Celcius. Jika Anda memanaskan bahan-bahan ini hingga 220 derajat, mereka akan mulai membusuk.
• Koefisien konduktivitas termal - 0,028 W / (m * K).
• Poliol ini tidak memiliki konduktivitas listrik.
• Bobot. Berat bahan sangat sedikit.
• Ketahanan ozon. Poliuretan tidak rusak di bawah pengaruh ozon, tidak seperti karet.
• Ketahanan terhadap lingkungan yang agresif.
• Sifat mudah terbakar. Menurut GOST 12.1.044, bahan tersebut diklasifikasikan sebagai pembakaran lambat, sehingga digunakan di banyak industri.
• Keramahan lingkungan. Polyurethane tergolong bahan yang aman, sehingga sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Karena adanya karakteristik hemat energi, poliuretan diklasifikasikan sebagai bahan yang aman. Namun, ketika mengevaluasi keramahan lingkungannya, ada baiknya mempertimbangkan kemungkinan kerusakan pada elastomer ini dalam keadaan cair dan padat. Seperti yang telah ditunjukkan oleh praktik, dalam bentuk kering, poliol ini tidak memancarkan zat berbahaya. Asap berbahaya hanya mungkin terjadi jika bahannya tidak ditangani dengan benar.

Namun, pelanggaran teknologi produksi dapat menyebabkan pelepasan asap beracun berikut.

• isosianat. Zat-zat ini adalah bagian dari cat dan pernis, produk busa. Kehadiran mereka dapat menyebabkan asma tanpa adanya perlindungan khusus.
• Katalis amina yang menyebabkan hipersensitivitas, lekas marah, penglihatan kabur. Dengan inhalasi konstan, zat ini menyebabkan bisul, iritasi pada selaput lendir, luka bakar pada mulut, tenggorokan, dan kerongkongan.
• poliol. Ia mampu menunjukkan efek toksiknya hanya dalam kontak langsung dengan organisme hidup, yaitu ketika tertelan. Keracunan dengan poliol memanifestasikan dirinya dalam bentuk muntah, keracunan dan kejang.
• Tahan api. Zat ini secara bertahap menumpuk di dalam tubuh, setelah itu menyebabkan keracunan.

Sebagai hasil dari semua hal di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa poliuretan dapat berbahaya bagi kesehatan hanya jika digunakan secara tidak benar. Seringkali ini terjadi ketika menggunakan jenis alat penyemprot berkualitas rendah, serta tidak adanya perlindungan khusus selama operasi.

Banyak yang khawatir tentang bahaya poliuretan, yang dipasang di tempat tinggal. Kekhawatiran pengguna sia-sia, karena kategori barang ini menjalani banyak tes keamanan sebelum dijual. Masalah hanya dapat muncul jika Anda membeli elastomer dari produsen yang tidak memiliki sertifikat kualitas.

Mengetahui karakteristik poliuretan, kita dapat mengatakan bahwa poliuretan memiliki lebih banyak keunggulan daripada karet. Seperti yang telah disebutkan, polimer ini melampauinya dalam daya tahan, ekstensibilitas, kekuatan, dan banyak karakteristik lainnya. Seringkali konsumen menghadapi kesulitan dalam memilih antara poliuretan dan produk sejenis lainnya, membandingkannya dengan mereka.

• Duropolimer. Itu terlihat seperti produk plastik matte. Pada gilirannya, poliuretan mirip dengan bubuk berbusa dan dilapisi dengan primer. Yang terakhir beratnya sedikit dan sangat bagus untuk pekerjaan langit-langit. Selain itu, jangkauannya cukup luas. Duropolymer mengacu pada polimer anti-perusak, sehingga pembeli tidak perlu memikirkan pemulihannya untuk waktu yang lama.
• Vinil. Bahan ini, tidak seperti poliuretan, tidak dimaksudkan untuk melindungi permukaan, lebih sering digunakan untuk tujuan dekoratif.
• silikon. Bahan-bahan ini diproduksi untuk digunakan dalam berbagai jenis pekerjaan. Menurut konsumen, elastomer dicirikan oleh daya tahan dan kekuatan yang lebih baik. Pada gilirannya, silikon berbeda karena elastis dan bioinert.
• sterofoam. Perbedaan antara bahan terutama terletak pada biaya, yang lebih tinggi untuk poliuretan. Polystyrene yang diperluas tidak menghantarkan panas dengan baik, nyaman dan mudah digunakan. Poliuretan bertahan lebih lama dari bahan sebelumnya, tidak memburuk di bawah pengaruh faktor lingkungan negatif.
• Poliester. Dengan itu, poliuretan memiliki banyak sifat yang sama. Namun, dalam beberapa hal, bahan kedua lebih unggul dalam kualitas daripada yang pertama. Poliuretan lebih fleksibel, lebih kuat dan lebih tahan lama daripada poliester.

Poliuretan adalah bahan universal hemat energi transparan yang semakin populer di dunia setiap hari. Bahan ini memiliki tanda khusus sendiri. Nilai elastomer paling populer termasuk SKU-PFL-100, NITs PU-5, mereka dicirikan oleh kekerasan Shore 85-90 unit.

Sebagai peredam kejut, biasanya menggunakan karet busa poliuretan fleksibel. Selain itu, digunakan untuk membuat tempat tidur, pelapis, pengemasan, interior otomotif.

Poliuretan termoplastik adalah bahan yang elastis, fleksibel, abrasi, dan tahan cuaca. Ini diproduksi dan diwarnai dengan berbagai cara. Pemrosesan elastomer termoplastik dilakukan pada mesin ekstrusi, kompresi, impak. Produk fleksibel ini mampu beradaptasi dengan berbagai aplikasi seperti konstruksi, otomotif, pembuatan sepatu.

Poliester poliol cukup banyak digunakan saat ini. Item pelapis, bagian tekan, rol, roda, pelapis rol, cincin penyegel, manset, colokan diproduksi dari lembaran poliuretan. Dalam bentuk cair, telah ditemukan penerapannya dalam struktur pelapis yang terbuat dari beton, gerobak, palka, dan atap. Seringkali, elastomer adalah bagian dari produk sealant, lem, cat dan pernis.

Dalam industri berat, bagian penyerap goncangan dibuat dari bahan ini. Dalam konstruksi, digunakan untuk membuat lapisan anti selip, permukaan tahan getaran, dan fasad. Industri otomotif dan produksi furnitur tidak bisa tanpa elastomer. Permintaan poliuretan diamati di industri tekstil. Sangat cocok untuk membuat penutup, ritsleting, paku keling, sol, sol. Kedokteran menggunakan elastomer untuk produksi kondom, prostesis, implan.

Saat ini, masalah daur ulang poliuretan menjadi semakin penting. Masalahnya terkait dengan peningkatan area TPA, serta peningkatan biaya pemindahannya. Dalam beberapa tahun terakhir, perkembangan teknologi terbaru untuk pemrosesan elastomer telah diamati dan semakin banyak perhatian diberikan pada masalah ini.

Berikut adalah metode utama untuk mendapatkan bahan daur ulang dari poliuretan.

• Fisik. Dalam hal ini, plastik dihancurkan menjadi fraksi halus, yang kemudian digunakan sebagai pengisi selama konstruksi.
• Peleburan kembali. Hasil dari metode ini adalah produksi bahan baku, yang selanjutnya digunakan untuk mendapatkan produk poliuretan.
• Glikolisis dengan panas tinggi. Metode ini memecah karbohidrat.
• Bahan kimia. Pemrosesan didasarkan pada depolimerisasi, setelah itu zat terbentuk dari elastomer yang memiliki berat molekul kecil.
• Pembakaran. Metode memperoleh energi ini dianggap yang paling berbahaya dari semua hal di atas, karena melepaskan zat berbahaya ke udara atmosfer.

Berkat pengenalan daur ulang yang ekstensif, masalah sebenarnya dalam menggunakan poliuretan dapat diselesaikan. Sifat-sifat bahan ini beragam, praktis tidak memiliki batas. Elastomer berfungsi sempurna tidak hanya di lingkungan rumah tangga, tetapi juga dalam kondisi ekstrem.

Terlepas dari kenyataan bahwa ini adalah zat sintetis, itu aman bagi manusia, oleh karena itu digunakan dalam industri obat-obatan, konstruksi, tekstil dan alas kaki. Meskipun biayanya tinggi dibandingkan dengan bahan lain, poliuretan terbayar dengan keandalan dan daya tahannya.

Di video berikutnya Anda akan menemukan informasi lebih lanjut tentang penggunaan poliuretan.