Co to jest gąbka poliuretanowa?

Gąbka poliuretanowa (gąbka PUR i PU) to polimer składający się z jednostek organicznych połączonych wiązaniami karbaminianowymi (uretanowymi). Chociaż większość poliuretanów to polimery termoutwardzalne, które nie topią się po podgrzaniu, dostępne są również poliuretany termoplastyczne.

Polimery poliuretanowe tradycyjnie i najczęściej powstają w wyniku reakcji di- lub tripoliizocyjanianu z poliolem. Zarówno izocyjaniany, jak i poliole stosowane do wytwarzania poliuretanów zawierają średnio dwie lub więcej grup funkcyjnych na cząsteczkę.

Poliuretany są stosowane do produkcji siedzeń z pianki o wysokiej sprężystości, paneli izolacyjnych ze sztywnej pianki, uszczelek i uszczelek z pianki mikrokomórkowej, trwałych kół i opon elastomerowych (takich jak kolejki górskie, schody ruchome, koła wózków sklepowych, wind i deskorolek), tulei zawieszenia samochodowego , masy do zalewania instalacji elektrycznych, kleje o wysokiej wydajności, powłoki powierzchniowe i uszczelniacze powierzchniowe, włókna syntetyczne (np. Spandex), podkłady dywanowe, części z twardych tworzyw sztucznych (np. do instrumentów elektronicznych), prezerwatywy i węże.

Surowce

Głównymi składnikami do produkcji poliuretanu są di- i triizocyjaniany oraz poliole. Inne materiały dodaje się w celu ułatwienia przetwarzania polimeru lub modyfikacji właściwości polimeru.

Produkcja

Gąbki poliuretanowe powstają w wyniku zmieszania dwóch lub więcej strumieni cieczy. Strumień poliolu zawiera katalizatory, środki powierzchniowo czynne, środki porotwórcze i tak dalej. Te dwa składniki nazywane są systemem poliuretanowym lub po prostu systemem.

Izocyjanian jest powszechnie określany w Ameryce Północnej jako „strona A” lub po prostu „izo”. Mieszankę polioli i innych dodatków powszechnie określa się jako „stronę B” lub „poli”. [Potrzebne źródło] Tę mieszaninę można również nazwać „żywicą” lub „mieszanką żywicy”.

W Europie znaczenia „strony A” i „strony B” są odwrócone. [potrzebne źródło] Dodatki do mieszanek żywic mogą obejmować przedłużacze łańcucha, środki sieciujące, środki powierzchniowo czynne, środki zmniejszające palność, środki porotwórcze, pigmenty i wypełniacze. Poliuretan można wytwarzać w różnych gęstościach i twardościach, zmieniając izocyjanian, poliol lub dodatki.

Zdrowie i bezpieczeństwo

W pełni przereagowany polimer poliuretanowy jest chemicznie obojętny. W USA nie ustalono żadnych limitów narażenia przez OSHA (Administracja Bezpieczeństwa i Higieny Pracy) ani ACGIH (Amerykańska Konferencja Rządowych Higienistów Przemysłowych). Nie podlega regulacjom OSHA pod względem rakotwórczości.

Próba otwartego płomienia. Górna, nieobrobiona pianka poliuretanowa pali się energicznie. Spód z powłoką ognioodporną.

Polimer poliuretanowy jest palną substancją stałą i może zapalić się w przypadku wystawienia na działanie otwartego płomienia. Rozkład w wyniku pożaru może spowodować wytworzenie znacznych ilości tlenku węgla i cyjanowodoru, a także tlenków azotu, izocyjanianów i innych produktów toksycznych. Ze względu na łatwopalność materiału należy zastosować środki zmniejszające palność (przynajmniej w przypadku mebli), z których prawie wszystkie są uważane za szkodliwe.

Kalifornia wydała później Biuletyn Techniczny 117 2013, który pozwolił większości pianek poliuretanowych przejść testy palności bez użycia środków zmniejszających palność. Instytut Green Science Policy Institute stwierdza: „Chociaż nową normę można spełnić bez środków zmniejszających palność, NIE zabrania ona ich stosowania. Konsumenci, którzy chcą zmniejszyć narażenie gospodarstwa domowego na środki zmniejszające palność, mogą poszukać na meblach plakietki TB117-2013 i sprawdzić to u sprzedawców detalicznych że produkty nie zawierają środków zmniejszających palność.”

Płynne mieszanki żywic i izocyjaniany mogą zawierać składniki niebezpieczne lub podlegające przepisom. Izocyjaniany są znanymi substancjami uczulającymi skórę i drogi oddechowe. Ponadto aminy, glikole i fosforany obecne w natryskowych piankach poliuretanowych stwarzają ryzyko.

Narażenie na chemikalia, które mogą wydzielać się podczas lub po aplikacji natryskowej pianki poliuretanowej (takie jak izocyjaniany), są szkodliwe dla zdrowia ludzkiego i dlatego wymagane są szczególne środki ostrożności w trakcie i po tym procesie.

W Stanach Zjednoczonych dodatkowe informacje na temat zdrowia i bezpieczeństwa można uzyskać za pośrednictwem organizacji takich jak Stowarzyszenie Producentów Poliuretanów (PMA) i Centrum Przemysłu Poliuretanów (CPI), a także u producentów systemów poliuretanowych i surowców. Informacje prawne można znaleźć w Kodeksie przepisów federalnych, tytuł 21 (Żywność i leki) i tytuł 40 (Ochrona środowiska).

W Europie informacje na temat zdrowia i bezpieczeństwa można uzyskać w ISOPA, Europejskim Stowarzyszeniu Producentów Diizocyjanianów i Polioli.

Produkcja

Metody wytwarzania gotowych wyrobów z gąbki poliuretanowej obejmują zarówno małe, ręczne odlewanie części, jak i duże linie do produkcji bulionu i tektury o dużej objętości. Niezależnie od produktu końcowego, zasada wytwarzania jest taka sama: aby odmierzyć ciekły izocyjanian i mieszankę żywicy w określonym stosunku stechiometrycznym, wymieszać je razem aż do uzyskania jednorodnej mieszanki, dozować reagującą ciecz do formy lub na powierzchnię , poczekaj, aż stwardnieje, a następnie rozłóż gotową część.

Aplikacje

Główne artykuły: Lista zastosowań gąbek poliuretanowych i lakierów poliuretanowych

W 2007 roku światowe zużycie surowców poliuretanowych wyniosło ponad 12 milionów ton metrycznych, średnioroczne tempo wzrostu wynosi około 5%.[51] Oczekuje się, że przychody generowane z PUR na rynku globalnym wzrosną do około 80 miliardów dolarów do 2020 roku.

Skutki światła widzialnego

Pianka poliuretanowa na bazie aromatycznego izocyjanianu, która została poddana działaniu światła UV. Łatwo widoczne są przebarwienia, które pojawiają się z biegiem czasu.

Poliuretany, zwłaszcza te wytwarzane z aromatycznych izocyjanianów, zawierają chromofory oddziałujące ze światłem. Jest to szczególnie interesujące w dziedzinie powłok poliuretanowych, gdzie stabilność światła jest czynnikiem krytycznym i jest głównym powodem stosowania izocyjanianów alifatycznych do wytwarzania powłok poliuretanowych.

Kiedy pianka PU wykonana z aromatycznych izocyjanianów jest wystawiona na działanie światła widzialnego, odbarwia się, zmieniając kolor z białawego na żółty do czerwonawo-brązowego. Powszechnie przyjęto, że poza żółknięciem, światło widzialne ma niewielki wpływ na właściwości pianki. Dzieje się tak zwłaszcza w przypadku, gdy żółknięcie następuje na zewnętrznych częściach dużej pianki, ponieważ pogorszenie właściwości zewnętrznej części ma niewielki wpływ na ogólne właściwości objętościowe samej pianki.

Donoszono, że ekspozycja na światło widzialne może wpływać na zmienność niektórych wyników testów właściwości fizycznych.

Promieniowanie UV o wyższej energii sprzyja reakcjom chemicznym zachodzącym w piance, z których część jest szkodliwa dla struktury pianki.

Biodegradacja

Dwa gatunki ekwadorskiego grzyba Pestalotiopsis są zdolne do biodegradacji poliuretanu w warunkach tlenowych i beztlenowych, jakie występują na dnie składowisk śmieci. Donoszono o degradacji przedmiotów z poliuretanu w muzeach. Poliuretany typu poliestrowego łatwiej ulegają biodegradacji przez grzyby niż poliuretany typu polieterowego.

Pod redakcją Santosa Wanga z Ningbo Master Clean Commodities Co., Ltd.       

https://www.masterscourer.com        

santos@mastescourer.com       

86-18958238181