PPU – kas tas ir, tā īpašības un piemērošanas joma

Zinātnieku grupa no Vācijas, kuru vadīja Otto Bayer 1937. gadā, izveidoja daudzfunkcionālu materiālu – poliuretāna putas. Tas var būt elastīgs un elastīgs, bet ne stiepes, ne ciets un blīvs, bet saliekts, trausls. Masveida PPU ražošana sākās 60. gados. Kopš tā laika paraugi ir uzlaboti, ir parādījušās daudzas šī savienojuma šķirnes. Kas ir poliuretāna putas, kāda tā ir?

PPU materiāls

Poliuretāna putas ir ar gāzi piepildīta plastmasa, kuras pamatā ir poliuretāni, 85-90% sastāv no inertas gāzes fāzes. Materiāls ir ciets, mīksts, elastīgs, tāpēc to izmanto visās cilvēka darbības jomās:

• kalpo kā mīksto mēbeļu, autokrēslu, bērnu rotaļlietu, gulēšanas piederumu pildviela;
• sūkļi trauku mazgāšanai, putekļu filtri, krāsas ruļļi, poliuretāna putas, triecienu absorbējošs iepakojums, un ne tikai no tā tiek izgatavoti.

Ražošana

Izejvielas poliuretāna putām – naftas ķīmijas rūpniecības produkti: poliizocianāti un polioli. Arī poliuretāna putu komponenti ir izgatavoti no augu eļļām: rīcineļļas, rapšu, sojas un saulespuķu. Biogēnās putu sastāvdaļas rūpniecībā nav atradušas, jo tām nepieciešami ievērojami finanšu ieguldījumi, to izmantošanu ierobežo šaurs specifisko uzdevumu loks..

Starp naftas produktiem (poliolu un poliizocianātu), kas sajaukti noteiktā proporcijā, notiek ķīmiskās reakcijas. Pēc pirmajiem pārveidojumiem reakcijas maisījumam pievieno nelielu daudzumu ūdens, sāk izdalīties oglekļa dioksīds. Reakcijas rezultātā veidojas putas, kas piepildītas ar CO2. Poliuretāna mehāniskie rādītāji un īpašības, t.i., blīvums un struktūra, nosaka ar gāzi piepildītu mikrosfēru ķēdes lielumu, sākuma polimēru proporciju, liesmas slāpētāju klātbūtni.

PPU veidi un izlaišanas formas

Poliuretāna putas tiek sadalītas mīkstā (blīvums 5-40 kg / m3) un cietajā (30-86 kg / m3). Pirmā grupa ir putuplasta gumija. Ķīmiskajā rūpniecībā ražo dažāda blīvuma putu gumiju:

• standarta (ST), maksimālā slodze 60-100 kg / cm2;
• ciets (HL), 80–120 kg / cm2;
• mīksts (HS), 60-120 kg / cm2;
• paaugstināta stingrība (EL), 60–100 kg / cm2;
• ļoti elastīga (HR), 100–120 kg / cm2;
• ļoti elastīgs, ugunsdrošs, īpašam mērķim (CMHR), 100–120 kg / cm2.

Visu kategoriju putu gumija, izņemot CMHR, attiecas uz viegli uzliesmojošām vielām saskaņā ar GOST 30244. GOST 30402 ķīmisko savienojumu definē kā viegli uzliesmojošu, bet GOST 12.1.044 – kā dūmu veidojošu, toksisku, sadedzinot. Mīksto PPU būvniecībā neizmanto. Šajā jomā tiek izmantotas stingras poliuretāna putas – viela ar antipirēniem. Siltuma un trokšņa izolācijas pārklājumi tiek izgatavoti no veidojumiem ar blīvumu 30-70 kg / cm3 vai no izsmidzinātām izejvielām, un pamatņu, citu virsmu hidroizolācijai tiek izmantoti superdense tipi (70-86 kg / cm3)..

Ķīmiskajā rūpniecībā tiek ražoti materiāli dažādās formās:

• loksne – cieta vai mīksta, taisnstūrveida, 5-1000 mm bieza;
• velmēts – mīksts, ieausts dažāda platuma spolēs, materiāla biezums ir 2–30 mm, tam var būt auduma substrāts vai sintētika;
• bloks – taisnstūrveida putu bloki ar stingru neporainu garoza, kas pēc putota maisījuma atdzesēšanas tiek pilnībā vai daļēji noņemta;
• akustiski – atsevišķi paneļi ar attēlotu reljefu izceļas ar augstu skaņas absorbcijas koeficientu;
• kontūra – detaļas, kurām ir izliekta forma (sēdekļi, atzveltnes, roku balsti), tiek veiktas, pamatojoties uz zīmējumu;
• drupatas – sasmalcinātas augsta blīvuma poliuretāna putas no plāksnēm vai čaumalām, frakcijas lielums – 10-30 mm;
• pārklājums ar šķidrumu.

Specifikācijas

Dažādu veidu PUF atšķiras ar tehniskajām īpašībām. Poliuretāna putas ir sadalītas divās grupās:

• Atvērtā šūna. Tas sastāv no atvērtām savstarpēji savienotām šūnām. Elastīgs, ar porainu struktūru, ātri puto, palielinās apjomā. Nodrošina labu skaņas izolāciju. Nestabila, raksturīga augsta tvaiku caurlaidības pakāpe, mitruma absorbcija. Nav ieteicams āra siltināšanai. Būvniecībā izmanto atvērtu šūnu cietas poliuretāna putas ar ļoti mazu blīvumu (8-10 kg / m3).
• Slēgta šūna. Tas sastāv no slēgtu kameru sistēmas, kas piepildīta ar gāzi. Gāzes siltumvadītspēja ir zemāka nekā gaisa. Tas padara PPU par visefektīvāko siltuma izolatoru. Materiālam ir augsta izturība un labs blīvums. Tas ir viegls un ciets, ar zemu tvaiku caurlaidību, zemu siltumvadītspēju. Slēgta tipa savienojums stingri pielīp pie papīra, metāla, koka, ģipša utt..

Tabulā parādīti divu veidu galvenie tehniskie parametri:

Pieteikums

Universāls materiāls tiek izmantots gandrīz visās nozarēs:

• Automobiļi: automašīnas sēdekļa pildījums, automašīnas salona izolācija.
• Mašīnbūve: aukstumnesēju izolators sadzīves un komerciālos ledusskapjos, lielās atdzesējamās kamerās, transporta saldēšanas iekārtas, medicīnas iekārtas.
• Transports: maģistrālo cauruļvadu siltumizolatori, ķīmiskās rūpniecības zemas temperatūras cauruļvadu izolatori.
• Kurpes: arkas balstu un citu apavu elementu ražošana.
• Mēbeles: mīkstos poliuretānus izmanto kā mīksto mēbeļu pildījumu, polsterējumu.
• Viegls: PPU pildvielu izmanto, šujot mīkstas rotaļlietas, matračus, spilvenus, manekenus.
• Konstrukcija: sendvičpaneļi, akustiskā izolācija, hidroizolācija, siltumizolējošās izejvielas dzīvojamajām un ražošanas telpām, noliktavām, garāžām, angāriem. Plaisu aizvēršanai izmanto atstarpi starp vaļējām detaļām, uretāna galdniecības līmi..

PPU tikai dekorēšanai

Ķīmiskais savienojums ir atsperu tehnoloģiskais analogs. Izgatavošanas ziņā tas ir vienkāršāks un lētāks, tas neatpaliek un daudzos gadījumos pat pārspēj atsperes. Mēbeļu poliuretāna putas ir pieejamas dažādās formās:

• Sviestmaize vai bloks. Tas ir lielu izmēru “ķieģelis”. Ražošanas procesa laikā mēbeļu fabrikas darbinieki to sagriež dažādu formu un biezumu slāņos. Pēc tam eksperti apvieno cietos un mīkstos slāņus, salocot tos sēdekļos, atzveltnēs.
• Lomās. Tas tiek izgatavots mēbeļu rūpnīcā. Cirtainu sagatavi piepilda ar šķidru maisījumu, tajā notiek ķīmiska reakcija, un poliuretāna putas zem spiediena sacietē. Galaprodukts iegūst precīzu dīvāna spilvena vai sēdekļa izmēru un formu. Plusi – bez lūžņiem, mīnusiem – uz bloka virsmas veidojas “garoza”, kas neļauj gaisam iziet cauri. Dīvānu ar lietotu PPU cena ir augstāka nekā modeļiem ar bloku oderi.

Mēbelēm tiek izmantotas mīkstas poliuretāna putas ar blīvumu 30–40 kg / m3. Jo augstāks indikators, jo stingrāks un izturīgāks produkts. Zema blīvuma poliuretāna putas (līdz 25 kg / m3) ir piemērotas dekoratīvajiem spilveniem. Pastāv vairāku veidu materiāli ar poliuretāna putu pamatni: lokfoam, vibrofoam, Fomex (ASV), moltoprēns (Vācija), allofoam (Kanāda). To īpašības ir līdzīgas vietējiem PPU.

Īpaši ievērības cienīgi ir savienojumi ar atmiņas efektu (memoforma, memorix). Pateicoties īpašām piedevām, materiāls ir ļoti elastīgs. Viņš zina, kā saglabāt sēdoša cilvēka formu, lieliski pielāgojas ķermeņa izliekumiem. Kad cilvēks paceļas, memorix ātri iztaisnojas. Sākotnēji atmiņas putu poliuretāns tika izstrādāts NASA, bet pēc tam kļuva populārs vieglajā rūpniecībā..

Ražotājs sola ērtu miegu, jo Memorix maigi apņem ķermeni, nesaspiežot asinsvadus. Ļoti elastīgajām poliuretāna putām ir arī trūkumi, un tie ir nozīmīgi. Pēc izpakošanas klienti izjūt toksisku smaku, kas ne vienmēr izzūd pat pēc nedēļas. Nav runa par draudzīgumu videi un veselības drošību, jo pēc pārbaudes memorix paraugā tika atrasti toksīni, kas izraisa alerģiju, astmu, acu kairinājumu un galvassāpes. Ogļūdeņraži izdala rūgti saldu smaržu, ietekmē nervu un imūno sistēmu.

Rietumu valstīs ar uzlabotu vides drošības kontroli Memorix nesatur bīstamas ķīmiskas sastāvdaļas. Sanitārie standarti NVS valstīs nav tik stingri. Daži cilvēki ir gatavi iegādāties spilvenus un matračus. Memorix ir ļoti dārgs, iztur nepatīkamu aromātu, jo pēc miega viņi pārcieš muguras un kakla sāpes. Tīklā ir milzīgas atsauksmes par piemiņas vietu – kvalitatīvu preču pircēji ir ļoti apmierināti ar pirkumu.

Poliuretāna putu izolācija

Jebkura veida konstrukciju izolācijai tiek izmantots šķidrs maisījums. To uzklāj, izsmidzinot. Izmantojot īpašu aprīkojumu, poliuretāna putas tiek izsmidzinātas uz sienas, pamatiem, jumta vai dažādiem traukiem, kas uzreiz palielina tilpumu, aizpilda dobumus un plaisas. Pēc 5-10 minūtēm sastāvs sacietē. Monolītais porainais “kažoks” stingri pielīp pie virsmas, tam nav vīļu un savienojumu, tāpēc tas droši aizsargā pret noplūdi vai karstuma iekļūšanu (faktiski vasarā, kad darbojas gaisa kondicionēšanas sistēma).

Slēgto šūnu skaits ir vairāk nekā 92%, bet labākajiem paraugiem – 97-98%. Siltumvadītspēja sasniedz 0,019-0,035 W / m · ° C. Šis rādītājs ir zemākais starp citiem sildītājiem – putupolistirola, putupolistirola, putu polietilēna. Siltumizolācijai PPU ir raksturīga laba mitrumizturība. Lai samazinātu higroskopiskumu, kompozīcijā ievada piedevas. Rīcineļļa samazina hidrofilitāti 4 reizes. Poliuretāna putas ir izturīgas pret pamata ķīmiskajiem savienojumiem: nešķīst benzīnā, dīzeļdegvielā. “Kažoka” kalpošanas laiks ir 20-30 gadi.

Siltumizolācijai joprojām tiek izmantotas gatavas siltumizolējošas poliuretāna putu daļas: bloki, paneļi, puscilindri (apvalks caurulēm), taču tie zaudē šķidrajam PPU pēc pieprasījuma. Pēdējais tiek piemērots ne tikai uz atklātām virsmām, bet arī kalpo kā starpslānis sviestmaižu paneļos. Vielas degtspēja ir G2 un G3. Savienojums nav aktīvs sadegšanas avots; tas nekavējoties izdziest, ja no tā tiek noņemts uguns..

Plusi un mīnusi PPU

Tehniskie parametri nosaka poliuretāna putu priekšrocības. Produktu priekšrocības ķīmiskajā rūpniecībā:

• Lieliska saķere – laba saķere ar citiem materiāliem. Virsmas formai un izliekumam nav nozīmes. Poliuretāna putām nav nepieciešami papildu stiprinājumi un īpaša virsmas apstrāde.
• Siltumizolējošais pārklājums neapgrūtina sienas un spāru sistēmu, kas ir īpaši svarīga jumtam, nostiprina virsmas, novērš to iznīcināšanu, aizsargā metālus no korozijas.
• Tas iztur plašu temperatūras diapazonu: no –100 līdz +150 ° C. Neiznīcina vējš un nokrišņi.
• To raksturo bioloģiskā izturība: PPU neietekmē pelējumu, materiāls grauzējus neinteresē – tie neizveido urbumus siltumizolācijas pārklājumā.
• Materiālam kā mēbeļu pildvielai ir arī daudz priekšrocību. Tas neuzkrāj putekļus, ir hipoalerģisks, tam ir laba elpojamība, elastība, ātri atjauno sākotnējo formu.

Gandrīz 70% PPU trūkumu ir atkarīgi no izejvielu kvalitātes un uzstādīšanas darbiem, pārējie 30% ir paša materiāla īpašības. Īsumā par dažāda blīvuma polietilēna putu negatīvajām pusēm:

• Saules gaismas iedarbība kaitē siltumizolācijas putām. UV staru ietekmē “kažoks” tiek iznīcināts, tāpēc tas jāpārklāj ar krāsas slāni, apmetumu vai apšuvuma paneļiem.
• PPU izsmidzināšana nav piemērota visām virsmām, piemēram, nelietojiet to svaigu koka guļbaļķu kabīnēs. Mitrums no tiem vēl nav iznācis, un “kažoks” notver ūdeni iekšā – tas palielina pūšanas procesu risku.
• Ja cilvēks pasūtīja poliuretāna putas pārāk lēti, tad ar lielu varbūtību produkts pieder pie G4 degtspējas klases. Tas labi sadedzina, un to nav viegli izbāzt.
• Zemas kvalitātes mīkstais materiāls, ko izmanto mēbeļu rūpniecībā, ātri sagrozās, deformējas.
• Bērniem nav ieteicams pārāk mīksts PUF – pildviela var izraisīt mugurkaula izliekumu.

Drošība

Viņi saka par materiāla tīrību apkārtējā vidē, ja, ielejot siltumizolācijas pārklājumu, tika izmantoti tikai augstas kvalitātes komponenti un profesionāls aprīkojums. Vienlīdz svarīgi, lai kvalificēts amatnieks veiktu izsmidzināšanu – tas, kā viņš sajauc komponentus, ietekmē pārklājuma drošību. Izejvielas poliuretāna putām pieder pie 2. un 3. bīstamības klases, un pēc sacietēšanas veidojas materiāls, kam raksturīga inerce.

Ja izejvielu proporcijas tiek izvēlētas nepareizi vai šķidrā maisījuma sagatavošanas tehnoloģija tiek izjaukta, tad ķīmiskās vielas nereaģēs pilnībā. Rezultāts ir asa toksiska smaka, kas slikti ietekmē laika apstākļus un rada savārgumu. Pieredzējis amatnieks nepieļauj plankumu veidošanos, kuru dēļ pārklājums ir videi draudzīgs, neuzliesmojošs.

Izejvielu sajaukšanas procesā veidojas toksisks formaldehīds, benzols, fenols un toluola diizocianāts. Pēc “kažoku” uzklāšanas tie dienas laikā iztvaiko un vairs neizceļas, atšķirībā no polistirola vai minerālvates. Ķīmiskā savienojuma pretinieki koncentrējas uz vielas iznīcināšanu sadedzināšanas laikā. Viņi apgalvo, ka 180 ° C temperatūrā izdalās etilēns, formaldehīdi, slāpeklis un oglekļa oksīdi, kā arī izocianāti. Patiesībā šādi temperatūras apstākļi nav savienojami ar cilvēka dzīvi, tāpēc nav jārunā par kaitējumu.

Vidēji viegli uzliesmojošam, viegli uzliesmojošam materiālam ir raksturīga zema dūmu veidošanās spēja. Apskatiet fotoattēlu ar uzkarsētu, bet neizdegušu istabu. Augšējā stāvā izcēlās uguns, bet izsmidzinātās poliuretāna putas aizkavēja uguni tās zemās siltumvadītspējas un nedegošās spējas dēļ. Šādas īpašības piemīt ne tikai cietajiem savienojumiem, bet arī augstas kvalitātes mīkstajiem. Dīvāni un spilveni, kuru pamatā ir elastīgais PPU, nedeg, neizdala kaitīgas vielas, neizraisa alerģiju, ārsti neaizliedz tos lietot. Lēti putu gumijas zīmoli neatšķiras pēc šādām īpašībām.

Kā izvēlēties poliuretāna putas

Ja vēlaties izgatavot “kažoku”, jums rūpīgi jāizvēlas speciālisti. Ir svarīgi, lai amatnieki izmantotu labu aprīkojumu – augstas kvalitātes aprīkojums darbojas zem augsta spiediena, un tas ietaupa materiālu. Pieredzējis speciālists nosaka izolācijas slāņa biezumu atkarībā no klimatiskajiem apstākļiem un apstrādātas virsmas īpašībām. Labākie zīmoli, kas ražo augstas kvalitātes produktus:

• Basfs (Vācija) ir ķīmiskās rūpniecības līderis. Uzņēmums ražo materiālu, ko var uzklāt zemā temperatūrā..
• Baymer, Kovestro (Vācija) – profesionāļu izvēle, uzņēmums ir nostiprinājies lietotāju vidū.
• Synthesia (Spānija) – plašs uzņēmuma produktu klāsts tiek prezentēts Krievijas tirgū, tiek pārdots reālos un tiešsaistes veikalos.
• Huntsman-NMG (Nīderlande) – uzņēmums ražo izturīgas, elastīgas un izsmidzinātas poliuretāna putas. Ievēro demokrātisku cenu politiku, izplatīja savus produktus ne tikai Maskavā un Sanktpēterburgā, bet arī visā Krievijas Federācijā.
• Izolan (Krievija) – ražo izcilas kvalitātes produktus, kas konkurē ar Eiropas uzņēmumiem. Ražošanā izmantots mūsdienīgs aprīkojums, progresīvas tehnoloģijas. Rūpnīca atrodas Vladimirā.

Ja jums ir vajadzīgas mēbeles no putuplasta gumijas, pievērsiet uzmanību blīvuma indikatoram. Zemas vērtības norāda, ka sēdeklis ātri zaudēs formu un pārdos. Pievērsiet uzmanību indikatoriem no 30 kg / m3. Slāņa biezumam jābūt 4 cm, bet pildviela ar 2-3 cm augstumu nebūs ērta. Lietas mēbeles ir labākas nekā izgatavotas no atsevišķām loksnēm.

PPU cenas

Materiāla izmaksas ir atkarīgas no struktūras un formas. Aptuvenā cena dažiem paraugiem: