PPU – hvad er det, karakteristika og omfang af dens anvendelse

Indholdet af artiklen

• PPU-materiale
• Produktion
• Typer af PPU og frigørelsesformularer
• specifikationer
• Ansøgning
• PPU bare til dekoration
• Polyurethanskumisolering
• Fordele og ulemper ved PPU
• Sikkerhed
• Sådan vælges polyurethanskum
• PPU-priser

En gruppe forskere fra Tyskland ledet af Otto Bayer i 1937 skabte et multifunktionelt materiale – polyurethanskum. Den kan være fleksibel og elastisk, men ikke træk, eller hård og tæt, men sprød, når den er bøjet. Masseproduktion af PPU begyndte i 1960’erne. Siden da er prøverne blevet forbedret, mange sorter af forbindelsen har vist sig. Hvad er polyurethanskum, hvordan er det??

PPU-materiale

Polyurethanskum er en gasfyldt plast baseret på polyurethaner, 85-90% bestående af en inert gasfase. Materialet er hårdt, blødt, elastisk, og på grund af dette bruges det inden for alle områder af menneskelig aktivitet:

• fungerer som fyldstof til polstrede møbler, bilsæder, legetøj til børn, soveudstyr;
• svampe til opvask, støvfiltre, malervalser, polyurethanskum, stødabsorberende emballage og er ikke kun fremstillet af det.

Produktion

Råmaterialer til polyurethanskum – petrokemiske industriprodukter: polyisocyanater og polyoler. Komponenter til polyurethanskum er også fremstillet af vegetabilske olier: ricinus, raps, soja og solsikke. Biogene skumkomponenter har ikke fundet anvendelse i industrien, da de kræver betydelige økonomiske investeringer, deres anvendelse er begrænset af en snæver række specifikke opgaver.

Mellem petroleumsprodukter (polyol og polyisocyanat), blandet i visse forhold, finder kemiske reaktioner sted. Efter de første omdannelser sættes en lille mængde vand til reaktionsblandingen, carbondioxid begynder at blive frigivet. Reaktionen resulterer i et skum fyldt med CO2. De mekaniske indikatorer og egenskaber af polyurethan, dvs. densitet og struktur, bestemmer størrelsen på kæden af ​​gasfyldte mikrosfærer, andelen af ​​udgangspolymererne, tilstedeværelsen af ​​flammehæmmere.

Typer af PPU og frigørelsesformularer

Polyurethanskum opdeles i blødt (densitet 5-40 kg / m3) og fast stof (30-86 kg / m3). Den første gruppe er skumgummi. Den kemiske industri fremstiller skumgummi med forskellige densiteter:

• standard (ST), maksimal belastning 60-100 kg / cm2;
• hård (HL), 80-120 kg / cm2;
• blød (HS), 60-120 kg / cm2;
• øget stivhed (EL), 60-100 kg / cm2;
• stærkt elastisk (HR), 100-120 kg / cm2;
• meget elastisk, brandsikker, specielt formål (CMHR), 100-120 kg / cm2.

Skumgummi i alle kvaliteter, med undtagelse af CMHR, henviser til stærkt brændbare stoffer i henhold til GOST 30244. GOST 30402 definerer en kemisk forbindelse som brandfarlig og GOST 12.1.044 som røgdannende, giftig ved brænding. Blød PPU bruges ikke i konstruktionen. I dette område anvendes stift polyurethanskum – et stof med flammehæmmere. Varme- og støjisoleringsbelægninger er lavet af formationer med en densitet på 30-70 kg / cm3 eller sprøjtede råvarer, og superdense typer (70-86 kg / cm3) bruges til vandtætning i fundamenter på andre overflader.

Den kemiske industri fremstiller materiale i forskellige former:

• ark – hårdt eller blødt, rektangulært, 5-1000 mm tykt;
• valset – blødt, viklet ind i spoler med forskellige bredder, tykkelsen på materialet er 2-30 mm, kan have et underlag af stof eller syntetiske stoffer;
• blok – rektangulære skumblokke med en stiv ikke-porøs skorpe, der fjernes helt eller delvist efter afkøling af den skummede blanding;
• akustik – individuelle paneler med en beregnet relieff, er kendetegnet ved en høj lydabsorptionskoefficient;
• kontur – dele, der har en buet form (sæder, ryg, armlæn) udføres på grundlag af tegningen;
• krummer – knust polyurethanskum med høj densitet fra plader eller skaller, fraktionsstørrelse – 10-30 mm;
• væske – sprøjtebelægning.

specifikationer

Forskellige typer PUF’er adskiller sig i tekniske egenskaber. Polyurethanskum opdeles i to grupper:

• Åben celle. Det består af åbne sammenkoblede celler. Elastisk, med en svampet struktur, skummer hurtigt, stiger i volumen. Giver god lydisolering. Ustabil, kendetegnet ved høje hastigheder af damppermeabilitet, fugtabsorption. Ikke anbefalet til udendørs isolering. I konstruktionen benyttes åben-cellet stift polyurethanskum med ultra-lave tætheder (8-10 kg / m3).
• Lukket celle. Det består af et system med lukkede celler fyldt med gas. Den termiske ledningsevne af gas er lavere end luftens. Dette gør PPU til den mest effektive varmeisolator. Materialet har høj styrke og god densitet. Det er let og hårdt, med lav damppermeabilitet, lav varmeledningsevne. Tilslutning med lukket celle klæber fast til papir, metal, træ, gips osv..

Tabellen viser de vigtigste tekniske egenskaber for to typer:

Ansøgning

Universelt materiale bruges i næsten alle brancher:

• Automotive: bilsædet fyldstof, køretøjets indvendige isolering.
• Mekanik: kølemiddelisolator i husholdnings- og kommercielle køleskabe, store kølekamre, transportkøleanlæg, medicinske installationer.
• Transport: varmeisolatorer af hovedrørledninger, isolatorer af lavtemperaturrørledninger fra den kemiske industri.
• Sko: Produktion af buestøtte og andre elementer i fodtøj.
• Møbler: bløde polyurethaner bruges som fyldstof, polstringsmateriale til polstrede møbler.
• Letvægt: PPU-fyldstof bruges til syning af blødt legetøj, madrasser, puder, mannequiner.
• Konstruktion: sandwichpaneler, akustisk isolering, vandisolering, varmeisolerende råmaterialer til bolig- og industrilokaler, lagre, garager, hangarer. For at lukke revner bruges rummet mellem løse dele, urethan-tømrerlim..

PPU bare til dekoration

Kemisk forbindelse er en teknologisk analog af fjedre. Det er enklere og billigere at fremstille, hvad angår ydeevne, hænger det ikke bagud, og i mange tilfælde overgår endda fjedre. Møbelpolyurethanskum fås i forskellige former:

• Sandwich eller blok. Dette er en “mursten” i store størrelser. Under produktionsprocessen skar møbelfabriksarbejdere det i lag med forskellige former og tykkelser. Derefter kombinerer eksperter hårde og bløde lag, og fold dem i sæder, rygge.
• Cast. Det er lavet på en møbelfabrik. En krøllet billet fyldes med en flydende blanding, en kemisk reaktion finder sted i den, og polyurethanskum hærder under tryk. Det endelige produkt tager den nøjagtige størrelse og form på en sofapude eller sæde. Fordele – ingen rester, minuser – der dannes en “skorpe” på overfladen af ​​blokken, som ikke tillader luft at passere gennem. Prisen på sofaer med støbt PPU er højere end på modeller med blokfor.

Til møbler bruges blødt polyurethanskum med en densitet på 30-40 kg / m3. Jo højere indikator, jo stivere og mere holdbart produkt. Polyurethanskum med lav densitet (op til 25 kg / m3) er velegnet til dekorative puder. Der er flere varianter af materialer med en polyurethanskumunderlag: lokfoam, vibrofoam, Fomex (USA), moltopren (Tyskland), alloam (Canada). Deres egenskaber svarer til indenlandsk PPU.

Særligt bemærkelsesværdigt er forbindelserne med hukommelseseffekten (memoform, memorix). Takket være specielle tilsætningsstoffer er materialet meget elastisk. Han ved, hvordan man holder formen på en siddende person, tilpasser sig perfekt til kroppens bøjninger. Når en person rejser sig, rettes memorixet hurtigt op. Oprindeligt blev hukommelseskum-polyurethan udviklet til NASA, men blev derefter populær i den lette industri..

Producenten lover en behagelig søvn, fordi Memorix omslutter kroppen forsigtigt uden at klemme blodkarene. Meget fleksibelt polyurethanskum har også ulemper og betydningsfulde. Efter udpakning føler kunderne en giftig lugt, der ikke altid forsvinder, selv efter en uge. Der er ikke tale om miljøvenlighed og sikkerhed for sundheden, for efter undersøgelse i memorixprøven blev der fundet toksiner, der forårsager allergi, astma, øjenirritation og hovedpine. Kulbrinter udsender en bitter-sød lugt, påvirker nervesystemet og immunsystemet.

I vestlige lande med forbedret miljøsikkerhedskontrol indeholder Memorix ikke farlige kemiske komponenter. Sanitære standarder i SNG-landene er ikke så strenge. Nogle mennesker er parate til at købe puder og madrasser. Memorix er meget dyrt, udlever en ubehagelig aroma, fordi de efter søvn passerer smerter i ryggen og nakken. Der er fantastiske anmeldelser om mindesmærket på netværket – købere af kvalitetsvarer er meget tilfredse med købet.

Polyurethanskumisolering

Til isolering af strukturer af enhver type anvendes en flydende blanding. Det påføres ved sprøjtning. Ved hjælp af specielt udstyr sprøjtes polyurethanskum på en væg, fundament, tag eller forskellige containere, der øjeblikkeligt øges i volumen, fylder hulrum og sprekker. Sammensætningen hærder efter 5-10 minutter. Den monolitiske porøse “pelsfrakke” klæber godt fast på overfladen, har ingen sømme og samlinger, derfor beskytter den pålideligt mod lækage eller varmeindtrængning (faktisk om sommeren, når klimaanlægget fungerer).

Antallet af lukkede celler er mere end 92%, og for de bedste prøver – 97-98%. Termisk ledningsevne når 0,019-0,035 W / m · ° C. Denne indikator er den laveste blandt andre varmeapparater – polystyrenskum, polystyrenskum, polyethylenskum. Varmeisolering PPU er kendetegnet ved god fugtbestandighed. For at reducere hygroskopicitet indføres additiver i sammensætningen. Ricinusolie reducerer hydrofiliciteten med 4 gange. Polyurethanskum er resistent over for basiske kemiske forbindelser: uopløselig i benzin, dieselolie. Levetiden for “pelsfrakken” er 20-30 år.

Til opvarmning bruges stadig færdige termoisolerende dele af polyurethanskum: blokke, paneler, halvcylindre (skal til rør), men de mister for den flydende PPU, der efterspørges. Sidstnævnte påføres ikke kun på udsatte overflader, men tjener også som et mellemlag i sandwichpaneler. Stoffets brændbarhedsklasse er G2 og G3. Forbindelsen er ikke en aktiv forbrændingskilde, den vil straks gå ud, hvis der fjernes ild fra det..

Fordele og ulemper ved PPU

Tekniske egenskaber bestemmer fordelene ved polyurethanskum. Produktfordele ved den kemiske industri:

• Fremragende vedhæftning – god vedhæftning til andre materialer. Overfladeformen og krumningen betyder ikke noget. Polyurethanskum kræver ikke ekstra fastgørelsesmidler og særlig overfladebehandling.
• Den varmeisolerende belægning belaster ikke væggene og spærringssystemet, hvilket er især vigtigt for taget, styrker overflader, forhindrer deres ødelæggelse, beskytter metaller mod korrosion.
• Den tåler et bredt temperaturområde: fra -100 til +150 ° C. Ikke ødelagt af vind og nedbør.
• Det er kendetegnet ved biologisk modstand: PPU påvirker ikke skimmel, materialet er ikke af interesse for gnavere – de laver ikke huler i termisk isoleringsbelægning.
• Som fyldstof til møbler har materialet også mange fordele. Det akkumuleres ikke støv, er allergivenligt, har god åndbarhed, elasticitet, gendanner hurtigt sin oprindelige form.

Næsten 70% af PPU-mangler afhænger af kvaliteten af ​​råvarer og installationsarbejde, de resterende 30% er egenskaber ved selve materialet. Kort om de negative sider af polyethylenskum med forskellige densiteter:

• Udsættelse for sollys er skadeligt for termisk isoleringsskum. Under indflydelse af UV-stråler ødelægges “pelsfrakken”, så den skal være dækket med et lag maling, gips eller vendende paneler.
• PPU-sprøjtning er ikke egnet til alle overflader. Brug f.eks. Ikke den på friske træhytter. Der er endnu ikke fugt ud af dem, og “pelsfrakken” holder vand inde – dette øger risikoen for tilbagevirkende processer.
• Hvis en person bestilte polyurethanskum for billigt, hører produktet med stor sandsynlighed til G4-brændbarhedsklassen. Det brænder godt, og det er ikke let at lægge det ud.
• Blødt materiale af lav kvalitet, der bruges i møbelindustrien, sager hurtigt, deformeres.
• En overdreven blød PUF anbefales ikke til børn – fyldstof kan føre til krumning af rygsøjlen.

Sikkerhed

De siger om materialets økologiske renhed, hvis der kun blev anvendt komponenter af høj kvalitet og professionelt udstyr, når man hældte den varmeisoleringsbelægning. Det er lige så vigtigt, at den dygtige håndværker foretager sprøjtningen – den måde, han blander komponenterne på, påvirker belægningens sikkerhed. Råmaterialer til polyurethanskum hører til fareklasse 2 og 3, og efter størkning dannes et materiale, kendetegnet ved inertitet.

Hvis proportionerne af udgangskomponenter vælges forkert, eller teknologien til fremstilling af den flydende blanding afbrydes, reagerer kemikalierne ikke fuldt ud. Resultatet er en skarp giftig lugt, der er dårligt vejret og forårsager ubehag. En erfaren håndværker tillader ikke en fejl, på grund af hvilken belægningen er miljøvenlig, ikke-brændbar.

I processen med at blande råmaterialerne dannes toksisk formaldehyd, benzen, phenol og toluen-diisocyanat. Efter påføring af “pelsfrakken” fordamper de i løbet af dagen og skiller sig ikke længere ud, i modsætning til polystyren eller mineraluld. Modstandere af en kemisk forbindelse fokuserer på ødelæggelse af et stof under forbrænding. De hævder, at ved en temperatur på 180 ° C frigøres ethylen, formaldehyd, nitrogen og carbonoxider og isocyanater. I virkeligheden er sådanne temperaturforhold ikke kompatible med menneskers liv, så det er ikke nødvendigt at tale om skade.

Moderat antændeligt, let brandfarligt materiale er kendetegnet ved lav røgdannende evne. Se på billedet med et forkullet, men ikke udbrændt rum. Der opstod en brand på øverste etage, men det sprøjtede polyurethanskum forsinkede branden på grund af dens lave termiske ledningsevne og ubrændbarhed. Sådanne egenskaber besiddes ikke kun af faste forbindelser, men også af bløde af høj kvalitet. Sofaer og puder baseret på elastisk PPU brænder ikke, udsender ikke skadelige stoffer, forårsager ikke allergi, læger forbyder ikke brugen af ​​dem. Billige mærker af skumgummi adskiller sig ikke i sådanne egenskaber.

Sådan vælges polyurethanskum

Hvis du vil lave en “pelsfrakke”, skal du nøje vælge specialister. Det er vigtigt, at håndværkere bruger godt udstyr – udstyr af høj kvalitet fungerer under højt tryk, og det sparer materiale. En erfaren specialist vil bestemme tykkelsen af ​​det isolerende lag afhængigt af de klimatiske forhold og egenskaberne for den behandlede overflade. De bedste mærker, der producerer produkter af høj kvalitet:

• Basf (Tyskland) er førende inden for den kemiske industri. Virksomheden fremstiller materiale, der kan påføres ved lav temperatur..
• Baymer, Covestro (Tyskland) – valget af fagfolk, virksomheden har etableret sig blandt brugerne.
• Synthesia (Spanien) – en bred vifte af firmaprodukter præsenteres på det russiske marked, der sælges i ægte og online butikker.
• Huntsman-NMG (Holland) – Virksomheden producerer hårde, fleksible og sprøjtede polyurethanskum. Overholder en demokratisk prispolitik, distribuerede sine produkter ikke kun i Moskva og Skt. Petersborg, men over hele Den Russiske Føderation.
• Izolan (Rusland) – fremstiller produkter af fremragende kvalitet, som værdigt kan konkurrere med europæiske virksomheder. Produktionen bruger moderne udstyr, avanceret teknologi. Anlægget er beliggende i Vladimir.

Hvis du har brug for møbler fremstillet af skumgummi, skal du være opmærksom på densitetsindikatoren. Lave værdier indikerer, at sædet hurtigt mister form og sælger. Vær opmærksom på indikatorer fra 30 kg / m3. Lagets tykkelse skal være 4 cm. Et fyldstof med en højde på 2-3 cm vil ikke være behageligt. Støbemøbler er bedre end lavet af individuelle lag.

PPU-priser

Omkostningerne ved materialet afhænger af strukturen og formen. Vejledende pris for nogle prøver: