Что такое полиуретан: описание, характеристики, применение и свойства

Как производится полиуретан и полуфабрикаты из него

Полиуретан бывает различных форм. Он может быть жидкий, твердый, выпускающийся в форме стержней, листов, пластинок, а также вспененный (всем знакомый пенопласт, поролон). Есть также напыляемый.

Жидкий полиуретан

Напыляемый полиуретан

Для производства изделий из него могут применяться самые различные технологии от литья и прессования, до экструзии и заливки с использованием стандартного оборудования.

В современной промышленности применение полиуретана так распространено, что его смело можно назвать самым востребованным полимером. Так, в 2015 году по данным Labyrinth Research&Markets, во всем мире было произведено более 21 миллиона тонн полиуретана. Учитывая растущие потребности в нем, к 2020 году по прогнозу объемы могут вырасти до 30 миллионов тонн. Отмечается, что отрасль находится в положении стабильного развития и темпы ее роста опережают динамику валового продукта мирового хозяйства.

Что касается России, то объем импортного полиуретана незначительно превышает собственное производство. Ведущая разновидность – вспененный полиуретан жесткий и мягкий. Его доля в общей структуре 84%. Больше всего полиуретана используется в мебельной отрасли, автомобильной и строительной. Также это материал используется при изготовлении труб для нефте- и газопроводов.

В мире крупнейшими предприятиями по синтезу этого вещества являются:

• Covestro;
• Bayer;
• BASF;
• Huntsman и ряд других.

ПВХ и полиуретан: есть разница

Все имитации кожи построены по одной схеме: ткань (хлопок, полиэстер), поверх которой нанесена полимерная плёнка. До недавних пор обычным полимером был поливинилхлорид (ПВХ). Ему легко придать любую окраску, тиснение, блеск. Материал прост в уходе, химически стоек. Да и выглядит неплохо. Кожзаменителем с ПВХ-покрытием и сейчас часто обивают сидения и спинки в общественных местах и транспорте, кухонной и прочей мебели и др. Ясное дело, этой «коже» далековато до натуральной кожи – та пориста и способна «дышать», а плёнка монолитна и непроницаема для влаги и воздуха.

Полвека назад в компании «Дюпон» (США) объявили о создании пористого кожзаменителя. Главной идеей было использовать вместо ПВХ другой полимер – плёнку полиуретана. Получили материал, пористость которого оказалась даже выше, чем у натуральной кожи – у той число пор уменьшается при обработке сырой кожи. В наших краях новинка получила название «экокожа». Её всё чаще используют для обтягивания мебели.

«Экологическая кожа»: плюсы и минусы

Перечислим основные достоинства нового материала:

• высокопроницаем для воздуха и паров влаги (но не пропускает воду);
• дешевле натуральной кожи (но дороже кожзаменителя из ПВХ);
• внешне почти не отличим от натуральной кожи;
• разнообразен по окраске и тиснению, нетрудно подобрать обивку к любому стилю и дизайну мебели и помещения в целом;
• стоек к истиранию и на разрыв, долговечен;
• не меняет окраску и другие свойства под действием света, ультрафиолета;
• эластичен и мягок, приятен на ощупь;
• не имеет запаха, не вызывает аллергий.

Как видите, в чём-то экокожа подобна ПВХ-заменителю, а чем-то – выгодно отличается от него. Многое зависит от того, правильно ли вы ухаживаете за материалом. Кстати, уход за экокожей посложнее, чем за ПВХ-кожзаменителем. Не скроем также, что оба материала при горении выделяют токсичные вещества.

Экокожа бывает разная

Не секрет, что за одним и тем же названием может скрываться продукция очень разного качества. Тут всё зависит от умелости и добросовестности производителя. Натуральная кожа – и та не всегда соответствует нашим ожиданиям: даже идеальное сырьё нетрудно испортить. То же касается и мебельной экокожи.

Очень часто «лицо» мебели отделывают тиснённой экокожей, обработанной акриловыми эмульсиями. Они придают материалу «завлекательный» вид. Но ясно, что при этом крошечные поры просто исчезают. Сидеть-лежать на таком покрытии дискомфортно – под оголёнными участками тела скапливается пот.

Нередко за экокожу выдают низкокачественные подделки. Они холодны на ощупь и требуют дополнительных подстилок из текстиля; линяют, окрашивая постельное бельё; с них не смываются загрязнения, появляются трещины, отслаивания на швах и складках.

Распознать подделки «на глаз» вряд ли удастся. Прежде, чем перетягивать обивку мебели, постарайтесь:

• навести справки о качестве материала и работы данной фирмы у людей, которые пользовались её услугами;
• выяснить, какие гарантии даёт фирма;
• расспросить, экокожу какого вида, какого производителя она использует и в Интернете поискать дополнительную информацию.

И последнее: слишком низкая цена экокожи должна насторожить – качественный материал не может быть дёшев.

1. Особенности и преимущества экокожи! Особенности и преимущества экокожи Сегодня уже изготавливают кожзаменители такого качества,…
2. Экологическая кожа. Экономично, эстетично Естественное желание каждого современного потребителя – выбирать одежду, обувь, текстильную…
3. Стильные и функциональные кожаные диваны При создании интерьера немаловажная деталь на завершающем этапе – это…
4. Натуральная мебельная кожа. Правильный уход и эксплуатация Мебель из натуральной кожи выглядит солидно и всегда подчеркивает престиж…
5. Выбираем обивку мебели: натуральная кожа или заменитель? Из натуральной кожи шьют не только одежду и обувь, она…

Мебель из натуральной кожи выглядит стильно и дорого. Она приятная на ощупь, «дышит», сохраняет комфортную температуру, и в то же время прочная, устойчивая к трещинам и растяжениям. Но у нее есть один существенный недостаток – цена. Далеко не каждый может себе позволить купить кожаное кресло или диван. Поэтому большинство останавливает выбор на мебели с обивкой из кожзама или экокожи, часто не задумываясь о том, что между этими двумя материалами есть существенная разница.

Применение литьевого полиуретана

Благодаря отличным эксплуатационным характеристикам, двухкомпонентный жидкий полиуретан нашел широкое применение в промышленности, производстве ремонтных и строительных работ, дизайне объектов архитектуры и оформлении внутренних интерьеров помещений. Основные области, в которых используются полиуретановые двухкомпонентные смеси, следующие:

• из материала изготавливают подвижные детали разнообразного технологического оборудования – шестерни, зубья, валы;
• полиуретан применяется в качестве покрытия колес различного погрузочного и транспортного оборудования (тачки, тележки, ручные и автоматические погрузчики);
• изготовление роликов, валиков, ремней и прочих деталей ленточных и скребковых конвейеров, горизонтальных и наклонных транспортеров;
• производство уплотнений, сальниковых колец, антивибрационных и амортизирующих прокладок и втулок;
• производство защитных покрытий металлических конструкций различного назначения и некоторых видов специальных гибких трубопроводов, транспортирующих химически агрессивные жидкости;
• жидкий полиуретан входит в различные клеевые составы и лакокрасочную продукцию наружного применения;
• из материала изготавливают формы и матрицы для отливки бетонных, гипсовых и пластиковых конструкций;
• двухкомпонентный полиуретан используется в медицине для производства протезов ротовой полости и некоторых имплантатов;
• применяется для футеровки стальных поверхностей оборудования горнорудной промышленности (стенки бункеров, дробилок, мельниц, шламопроводов);
• жидкий полиуретан может выступать в качестве заменителя стали в изделиях, которые должны обладать высокой степенью прочности и эластичности;
• может заменять практически все виды резины и пластика в деталях, к которым предъявляются требования упругости и надежности.

Лак

Пол с полиуретановым финишным покрытием

Полиуретановые материалы обычно используются в виде красок и лаков для отделочных покрытий для защиты или герметизации древесины. В результате получается твердое, устойчивое к истиранию и долговечное покрытие, которое популярно для деревянных полов, но некоторые считают его трудным или неподходящим для отделки мебели или других деталей. По сравнению с масляными или шеллаковыми лаками полиуретановый лак образует более твердую пленку, которая имеет тенденцию расслаиваться при нагревании или ударе, разламывая пленку и оставляя белые пятна. Эта тенденция усиливается, когда он наносится на более мягкие породы дерева, такие как сосна . Отчасти это также связано с меньшим проникновением полиуретана в древесину. Для решения этой проблемы используются различные методы грунтования, включая использование определенных масляных лаков, специального «депарафинированного» шеллака , прозрачной проникающей эпоксидной смолы или «модифицированного маслом» полиуретана, разработанного для этой цели. Полиуретановый лак может также не хватает «рука потер» блеск сушки масла , такие как льняное или тунговое масло ; Однако, напротив, он способен к гораздо более быстрому и качественному «наращиванию» пленки, выполняя два слоя, что может потребовать нанесения большого количества масла. Полиуретан также можно наносить на прямую масляную отделку, но из-за относительно медленного времени отверждения масел, наличия летучих побочных продуктов отверждения и необходимости длительного воздействия кислорода на масло необходимо следить за тем, чтобы масла достаточно затвердевший, чтобы принять полиуретан.

В отличие от олифы и алкидные смолы , какие лечения , после выпаривания растворителя, при взаимодействии с кислородом из воздуха, полиуретановые покрытия лечения после выпаривания в растворителе с помощью различных реакций химических веществ в исходной смеси, или путем реакции с влагой из воздуха . Некоторые продукты являются «гибридами» и сочетают в себе различные аспекты своих родительских компонентов. «Модифицированные маслом» полиуретаны на водной основе или на основе растворителей в настоящее время являются наиболее широко используемыми покрытиями для деревянных полов.

Наружное использование полиуретанового лака может быть проблематичным из-за его подверженности ухудшению из -за воздействия ультрафиолетового (УФ) света. Все прозрачные или полупрозрачные лаки, и вообще все пленки — полимерные покрытия (т.е., краска , пятно , эпоксидная смола , синтетический пластик и т.д.) чувствительны к этому повреждению в той или иной степени. Пигменты в красках и пятнах защищают от ультрафиолетовых лучей, в то время как УФ-поглотители добавляются в полиуретан и другие лаки (в частности, « шпатовый » лак) для защиты от ультрафиолетовых лучей. Полиуретаны, как правило, наиболее устойчивы к воздействию воды, высокой влажности, перепадам температур, грибку или плесени, которые также отрицательно влияют на характеристики лака и краски.

Преимущества и недостатки

Как и любой другой материал, полиуретан не является идеальным, который можно применять неограниченно. Все преимущества, которыми он обладает, естественно вытекают из свойств вещества:

• Он не проводит электричество, что позволяет применять его в энергетической сфере.
• Устойчив к воздействию атмосферы, не окисляется. Поэтому идеален для изготовления строительных материалов.
• Не впитывает влагу.
• Обладает прочностью – из него можно делать различные конструктивные элементы.
• Имеет небольшую массу, это удобно при изготовлении объемных балок из полиуретана, которые легко поднимать.
• Малошумный материал.
• Он не стареет.
• Можно делать изделия с различным коэффициентом трения.
• Способность растягиваться свыше 600%.

Несмотря на такое количество положительных моментов, свойства полиуретана все же очень зависят от температуры эксплуатации, поэтому он может становиться хрупким или текучим, терять эластичность – становиться жестким. Слабые стороны материала следующие:

• Не выдерживает скручивания.
• Сложно перерабатывается во вторсырье.
• Вспененный материал подвержен усадке.
• Не пропускает воздух.

Для чего используется?

Ученые обнаружили, что полиуретан можно превратить в тонкие нити, так появился сначала нейлон, из которого изготавливают чулки. За прошедшие годы он был усовершенствован до спандекс-волокон. Благодаря сегодняшним достижениям, технологии позволяют изготавливать широкий ассортимент полиуретановых тканей: от искусственной кожи (в том числе замши или велюра) и экокожи для верхней одежды и мебельной обивки до сумок, курток, юбок и нарядов, различных аксессуаров, изделий для медицины и спорта. Кроме того, материал используется для создания более комфортного, прочного и погодостойкого снаряжения, такого как спецодежда, спортивные куртки и плащи, обувь и стельки.

Факт! Термопластичные полиуретановые эластомеры можно формовать в разные волокна. Когда их прядут, получается гибкий материал, называемый спандекс. Эластичные материалы нужны для изготовления носков, бюстгальтеров, опорных рукавов, купальников, спортивной экипировки и многого другого.

Инновационные технологии против жестокого обращения с животными и делают изготовление полиуретановой кожи более экологичным вариантом и с меньшим использованием природных ресурсов. Полиуретановые ткани используются во многих отраслях промышленности, в зависимости от их химического состава и свойств, полученных в процессе производства.

Они являются основным материалом для следующих изделий.

1. Одежды, обуви и сумок (в том числе защитная спецовка для промышленного производства).
2. Текстиля для мебели и автомобильной промышленности (обивочного материала, мягких наполнителей, наматрасников).
3. Медицинских товаров (перчаток, верх надувных матрасов).
4. Изделий для плавания и туризма (спасательных жилетов и лодок, мембранных курток и обуви).
5. Детских товаров (многоразовых подгузников).

L. Gore and Associates в 1976 году запатентовала Gore-Tex — водоотталкивающий, но при этом воздухопроницаемый материал. С тех пор он используется в медицинских имплантатах, для изоляции проводов и в производстве одежды и обуви. Мембрана Gore-Tex стала достаточно известной торговой маркой, которая предлагает горнолыжную и альпинистскую одежду и обувь, куртки и комбинезоны для любителей активного отдыха. Такая экипировка эффективно удерживает влагу в любых погодных условиях.

Полиуретановые ткани легкие, бывают дышащие и не дышащие. Как правило, сохраняют свои свойства в течение не менее 100 циклов в стиральной машине без вреда для материала. С материалом легко работать, он изначально был разработан для использования в больницах, где требовалась прочная и водонепроницаемая материя многоразового использования.

Этапы производства и состав

Производство этой материи — сложный трудоемкий процесс, состоящий из нескольких технологических этапов.

1. В качестве основы синтетической кожи берут тонкую хлопковую или трикотажную ткань. В редких случаях первый слой делается из нетканых материалов.
2. Второй слой состоит из отходов кожевенного производства, размельченных и для придания прочности обработанных специальными составами. Наличие этой прослойки отличает пу кожу от дермантина или другого дешевого заменителя.
3. Верхний слой «пирога» состоит из полиуретана, который наносят при температуре +130°С — +160°С. На этом этапе поверхность окрашивают в какой-либо цвет или наносят рисунок.

PU материал состоит из трех слоев, что обеспечивает стойкость к механическим нагрузкам и растяжениям, воздухопроницаемость и гигроскопичность этой удивительной материи.

Что такое экокожа?

Материал состоит из двух слоев, а в качестве основы используется тканое полотно. Поверх наносится полимерный слой, который окрашивают необходимым цветом и тем самым структурируют поверхность. Полимер – вещество, состоящее из большого количества органических и неорганических молекул. К полимерам относятся целлюлоза, каучук, полиэтилен, белки.

что такое эко кожа на куртке

В роли покрытия выступает прочный, долговечный и безопасный полиуретан, а для основы – хлопок или полиэстер. Благодаря такому сочетанию экокожа хорошо пропускает воздух. Если увеличить полимерный слой, ткань экокожа станет прочнее, но сохранит первоначальную мягкость. Текстура кожи получается за счет обработки поверхности ткани давлением.

Автозапчасти

За последние двадцать лет использование полиуретана в автомобильной промышленности увеличилось. Он используется для замены традиционных резиновых втулок, которые, как известно, выходят из строя или изнашиваются на дорожных покрытиях, подверженных воздействию большого количества соли и химического мусора.

Использование полиуретановых втулок может иметь много преимуществ, таких как поддержание правильного выравнивания ролика, изгиба и носка и, таким образом, повышение общего контроля и управляемости. Он также увеличивает срок службы, обеспечивает большую устойчивость к износу и менее проницаем для масла и аналогичных дорожных загрязнений.

Когда на обвесах из стекловолокна появляются трещины, сколы от обычного износа, хорошо изготовленные полиуретановые компоненты имеют такую ​​же долговечность, как и установленный на заводе бампер. Как упоминалось выше, при производстве от известного производителя, как правило, меньше точечных отверстий и дефектов литья. Гибкость полиуретана позволяет с ними легко работать. Монтаж может быть выполнен индивидуально как проект «своими руками». Обслуживание предельно простое. Что касается цен, она может варьироваться в зависимости от производителя, но находится в пределах доступного диапазона. Как бы хорошо это ни звучало, у полиуретановых обвесов тоже есть свои недостатки. Компоненты из стекловолокна или углеродного волокна легче, чем большинство полиуретановых комплектов. Полиуретан также является гибким, но чаще всего требуется больше материала и большей толщины, чтобы сохранить достаточную жесткость для использования на дорогах. Для водителей, которым требуется скорость для своего более мощного автомобиля, это может стать проблемой. Кроме того, в отличие от стекловолокна, полиуретан не подлежит ремонту или ремонту. Хотя повредить его намного сложнее, если оно все же произошло, весь компонент необходимо удалить и заменить. При покупке полиуретановых комплектов существуют разные варианты.

Сравнение с другими материалами

Зная о характеристиках полиуретана, можно сказать, что у него гораздо больше преимуществ, нежели у резины. Как уже говорилось, этот полимер превосходит ее по долговечности, растяжимости, прочности и многим другим характеристикам. Часто потребители сталкиваются с трудностями в выборе между полиуретаном и другими подобными продуктами, сравнивая его с ними.

• Дюрополимер. Имеет вид матового пластикового изделия. В свою очередь, полиуретан похож на вспененный порошок и покрыт грунтовкой. Последний мало весит и отлично подходит для работ с потолком. К тому же ассортимент его довольно широкий. Дюрополимер относится к антивандальным полимерам, поэтому покупателю не придется думать о его реставрации длительный период.
• Винил. Данный материал, в отличие от полиуретана, не предназначается для защиты поверхности, чаще он используется с декоративной целью.
• Силикон. Эти материалы производят для использования в разных видах работ. По мнению потребителей, эластомер характеризуется лучшей долговечностью и прочностью. В свою очередь, силикон отличается тем, что он эластичен и биоинертен.
• Пенополистирол. Разница между материалами заключается в первую очередь в стоимости, которая у полиуретана выше. Пенополистирол плохо проводит тепло, он удобный и простой в эксплуатации. Полиуретан служит дольше предыдущего материала, не портится под влиянием негативных факторов среды.
• Полиэстер. С ним полиуретан имеет множество одинаковых свойств. Однако в некотором роде второй материал превосходит первый по качеству. Полиуретан эластичнее, прочнее и долговечнее полиэстера.

Технические характеристики

Технические характеристики полиуретана делают его незаменимым конструкционным материалом во многих отраслях промышленности, где изделия должны иметь высокую сопротивляемость, износостойкость, устойчивость к агрессивному воздействию окружающей среды.

• Плотность полимера зависит от его вида, показатели могут быть в пределах 30-300 кг/м3.
• Твердость по шкале Шору (A, D) находится в пределах 50-98 единиц, что позволяет использовать его при высоких механических нагрузках.
• Имеет обширный температурный интервал эксплуатации, от -60 до +80 °C, возможно кратковременное использование при +120-140 °C без потери технических характеристик.
• Полимер имеет высокую эластичность при высокой твердости материала, его показатели прочности достигают до 50МПа. Он может без повреждения растягиваться до 650%.
• Не проводит электричество.
• Имеет низкую массу, что дает альтернативу использовать изделия с меньшим весом.
• Озоностойкость – тоже несомненный плюс, он не разрушается под воздействием озона, как, например, резина.
• Высокая стойкость к кислотам, маслам, растворителям.
• При производстве полимера можно запрограммировать необходимый коэффициент трения, и получить материал с очень низким или высоким показателем.

По сравнению с резиной он имеет более высокую износостойкость и эластичность, не восприимчив к маслам, меньше пачкается, медленнее стареет, быстрее принимает форму после деформации и лучше переносит механическое воздействие.

Если сравнить полиуретан с металлом, то он очевидно более эластичен, имеет меньший вес, не проводит электричество и менее восприимчив к воздействию абразивов. Также полиуретан значительно дешевле в производстве и в обслуживании, механизмы, оснащенные деталями из этого материала, создают меньше шума. Все это влияет на качество и стоимость конечного продукта.

В сравнении с пластмассой полиуретан показывает лучшие результаты при высоких и низких температурах, он более эластичен, не раскалывается при ударном и другом механическом воздействии.

К минусам можно отнести:

Воздухонепроницаемость, что важно при создании обуви и одежды;
Усадку вспененных декоративных деталей и сложности в нанесении четкого рисунка;
Излишнюю твердость и хрупкость при длительном холодовом воздействии;
Низкую сопротивляемость к скручиванию.

Поэтому крайне важно правильно выбрать вид полимера для эксплуатации в определенных условиях. Абсолютным минусом материала можно назвать сложность вторичной переработки изделий из него

Кожа PU – что это?

Не так давно в магазинах нашей страны появились изделия с ранее неизвестными нам ярлыками с составом 100% pu. Продавцы-консультанты, на вопрос, что это за зверь такой ПУ, нередко сами теряются в догадках. Кожзаменитель, новый вид синтетики, прессованная кожа, искусственная кожа, полиуретановая кожа, даже обычная кожа – такие ответы часто можно услышать не только в отделах на рынках, но даже в приличных магазинах. Однако не один из них не является правильным. Так что же это за материал такой ПУ (кожа pu)? Начнем с того, что кожа PU – это, безусловно, совсем не то, что было известно нам с детства, как кожзаменитель или дерматин. Естественно, кожа ПУ также и не является точной копией натуральной кожи, хотя по внешним характеристикам очень на нее похожа.

Процесс изготовления кожи ПУ нередко называют высокотехнологичным, а сам материал ПУ – высокосортным. Отчасти, может быть это и так, ведь кожа Pu изготавливается из нескольких слоев. Первый (и самый важный для нас, как для потребителя) – это хлопчатобумажная основа. Далее – дефектная натуральная кожа, прошедшая особую обработку. Эти первые два слоя дают главное преимущество материалу ПУ перед его «дедушкой» — дерматином. А именно – воздухопроницаемость, то есть, теоретически, кожа ПУ должна «дышать». Последний слой – полиуретан, фактически и давший название этому материалу в виде приставки pu – от англ. polyurethane. Полиуретан – это, конечно, синтетический материал, но именно он дает возможность создавать изделия из кожи ПУ невероятных цветов, с различными рисунками и принтами, которые так нравятся потребителю.

Также стоит назвать другие свойства кожи пу:

• морозостойкость (так, пуховики из кожи ПУ уже не редкость в нашей стране);
• устойчивость к механической нагрузке, эластичность;
• сверхпрочность (в отличие от натуральной кожи, изделие из кожи ПУ вряд ли когда-либо порвется);
• без запаха (что существенно отличает ее от кожзаменителя);
• мягкость.

Нередко, в интернет-статьях можно увидеть, что кожу ПУ называют экокожей, и приписывают ей то, что она не аллергенный продукт. Однако, не стоит верить этому на 100% процентов. Ведь в процессе изготовления производитель волен добавлять в состав все, что угодно и редко это оказывается на ярлыках с составом.

По этой же причине стоит упомянуть про тех производителей, которые используют надпись 100% pu на изделиях, изготовленных из простой искусственной кожи

Поэтому, покупателю стоит обратить внимание на два главных фактора: вес и мягкость. Изделие из кожи ПУ должно быть гораздо легче и мягче аналогичного изделия из дерматиновой кожи, т.е

по внешним характеристикам это изделие должно быть на 80% похоже на изделие из натуральной кожи.

В заключении, стоит отметить, что кожа ПУ – это уже хорошо зарекомендовавший себя материал, изготовленный на натуральной основе. И главное его преимущество перед потребителем – это, конечно, цена. Нередко она в 4-5 раз ниже аналогичной модели из натуральной кожи, что дает нам возможность менять одежду чаще, следуя последним тенденциям моды. Также, кожа ПУ в эксплуатации невероятно легка, изделия из ПУ можно стирать даже в стиральной машине, а чтобы отгладилось — достаточно дать ему повисеть несколько часов на вешалке.

При использовании материалов сайта, размещение активной ссылки на ресурс www.kurtki54.ru является обязательным условием.