پلی اورتان چیست؟

که اغلب به اختصار PU یا PUR نامیده می شود، یک پلیمر آلی است که دارای بسیاری از واحدهای آلی است که از طریق مولکول های اورتان به هم متصل شده اند.

بیشتر پلی اورتان ها در اثر حرارت ذوب نمی شوند و بنابراین می توان آنها را به عنوان پلیمرهای ترموست طبقه بندی کرد.

با این حال، می توان اشاره کرد که برخی از انواع خاصی از آن دارای خواص ترموپلاستیک هستند و می توانند از طریق اعمال گرما ذوب و قالب گیری شوند.

تاریخچه

اولین اورتان در سال ۱۸۴۹ ساخته شد. در آن سالها، ورتز و هافمن واکنشی را نشان دادند که شامل ایزوسیانات و ترکیب هیدروکسیل بود.

در سال ۱۹۳۷، دکتر اتو بایر این واکنش را با استفاده تجاری آن تطبیق داد.

قبل از این دوره، نایلون که برای استفاده در دنیای صنعتی ترجیح داده شده بود، به تدریج با پلیمرهای اورتان بر پایه پلی استر جایگزین شد.

با شروع جنگ جهانی دوم، کاهش استفاده از مواد اصلی مانند لاستیک به دلیل محدودیت منابع، امکان توسعه مواد پلی اورتان برای الیاف، فوم و پوشش را فراهم کرد.

پلی اورتان ها که امروزه در تولید بسیاری از محصولات در فضاهای زندگی ما مورد استفاده قرار می گیرند و یکی از مهم ترین طبقات پلیمری را تشکیل می دهند، در گروه پلیمری دسته بندی می شوند که در ساختار خود دارای گروه های دی ایزوسیانات و دیول به نسبت ها و ترکیب های مختلف هستند.

دلیل اینکه پلی اورتان ترجیح داده شده ترین ماده در گروه پلیمر است این است که از مونومرهای مایع با استفاده از فرآیندی بدون کار با نیاز انرژی کم به دست می آید.

خواص فیزیکی و شیمیایی پلی اورتان چیست؟

خواص پلی یورتان ها به شدت به نحوه تولید آن ها بستگی دارد.

به عنوان مثال، اگر زنجیره پلی ال (که به عنوان ماده اولیه برای تهیه پلی یورتان استفاده می شود) طولانی و انعطاف پذیر باشد، محصول نهایی نرم و کشسان خواهد بود.

از طرف دیگر، اگر میزان اتصال عرضی بسیار زیاد باشد، محصول نهایی پلی اورتان سخت و سفت خواهد شد.

ساختار متقاطع پلی اورتان ها به طور کلی از شبکه های سه بعدی تشکیل شده است که وزن مولکولی بسیار بالایی را به پلیمر نسبت می دهند.

این ساختار همچنین به دلیل ماهیت ترموست پلیمر است، زیرا معمولاً هنگام قرار گرفتن در معرض گرما نرم یا ذوب نمی شود.

پلی اورتان ها قابلیت تبدیل شدن به فوم را دارند (که یکی از مطلوب ترین خواص آنهاست). این کار با تسهیل تولید گاز (معمولا دی اکسید کربن) در طی فرآیند پلیمریزاسیون اورتان انجام می شود.

یکی دیگر از مزایای این است که فوم های میکروسلولی با چگالی بالا از پلیمر را می توان بدون هیچ عامل دمنده تولید کرد.

شکل شمیایی پلی یورتان

انواع فوم پلی اورتان کدام است؟

انواع مختلفی از فوم های بر اساس ویژگی هایی مانند سختی، انعطاف پذیری و بافت سطحی وجود دارد. می توان آن را در اشکال و اندازه های دلخواه تولید کرد که آن را به یک کاربرد بسیار رایج تبدیل کرده است.

فوم های پلی یورتان از نظر ساختاری به فوم های پلی اورتان سفت و سخت، فوم های انعطاف پذیر، نیمه سخت، فوم های الاستومری تقسیم می شوند.

تفاوت بین فوم پلی اورتان انعطاف پذیر و سخت ؟

فوم های پلی اورتان انعطاف پذیر (PUR) کوپلیمرهایی با سلول باز، شیمیایی یا فیزیکی فوم دار هستند که توسط دی ایزوسیانات حاوی دو یا چند گروه -NCO و حاوی دو یا چند گروه -OH که توسط گروه های اورتان به هم مرتبط شده اند تشکیل می شوند.

آنها همچنین می توانند به عنوان فوم های پلی اورتان سلول باز با خاصیت کشش و تغییر شکل محدود تعریف شوند. فوم های پلی اورتان انعطاف پذیر علاوه بر راحتی بسیار سبک و قوی هستند. آنها در بسیاری از صنایع مختلف، به ویژه تختخواب، مبلمان و بخش های خودرو استفاده می شوند.

فوم های پلی اورتان سفت و سخت دارای ضریب هدایت حرارتی (لامبدا) بسیار پایین تری نسبت به سایر مواد عایق مانند چوب، پشم سنگ و پلی استایرن هستند، به دلیل محتوای سلول بسته بالا و گازهای عایق موجود در آنها.

بنابراین عایق حرارتی فوم های سفت و سخت بسیار بالاتر از سایر مواد عایق است. در بسیاری از صنایع مختلف از عایق کاری حرارتی ساختمان ها، بخاری ها و کولرها گرفته تا تولید محصولات شبیه سازی چوب برای اهداف تزئینی استفاده می شود.

پلی اورتان در چه صنایعی استفاده می شود؟

طیف گسترده ای از دی ایزوسیانات هامی توان در تولید پلی اورتان استفاده کرد که این امکان را برای طیف گسترده ای از محصولات فراهم می کند تا نیازهای کاربردهای خاص در بسیاری از صنایع مختلف را برآورده کنند.

علاوه بر این، می توان آن را به راحتی به صورت فیزیکی پردازش و شکل داد و دارای ساختاری سفت و انعطاف پذیر است که امکان استفاده معمول در مناطق صنعتی را فراهم می کند.

فوم های الی یورتان دارای ضریب هدایت حرارتی پایینی هستند. بنابراین فوم های پلی اورتان عایق بسیار خوبی را ارائه می دهند.

بیشتر از محصولات معمولی به عنوان یک ماده عایق در بسیاری از بخش ها، از جمله نگهداری مواد غذای، مصرف انرژی و گرما در ساختمان ها ترجیح داده می شود.

دلیل اصلی ترجیح بیشتر مواد پلی اورتان نسبت به محصولات معمولی این است که محصولاتی با خواص بسیار متفاوت، در اشکال و اندازه های مختلف از طریق تغییر در مواد اولیه و نسبت های مورد استفاده به دست می آیند.

پلی اورتان

موارد استفاده شامل عوامل زیر است:

کفش

پلی اورتان در صنعت کفش بسیار ارجحیت دارد زیرا با ویژگی هایی مانند راحتی، انعطاف پذیری، دوام و سبکی، معیارهای اصلی تولید زیره، دمپایی و کفی را برآورده می کند.

در زمینه های مختلفی از تولید زیره های دمپایی با تراکم کم تا تولید زیره های کفش کارگری که نیاز به انعطاف و دوام بالایی دارد استفاده می شود.

ساخت و ساز و عایق پلی اورتان بیشتر برای تامین عایق حرارتی ساختمان ها استفاده می شود. به لطف عایق حرارتی و ضد هوا بودن، گرما را در محیط به دام می اندازد.

برای این منظور به صورت ورق، ساندویچ پانل و مقاطع لوله تولید می شود و یا به صورت اسپری در سازه ها استفاده می شود.

فوم پلی اورتان تضمین می کند که صرفه جویی در انرژی باعث افزایش عملکرد عایق بالا به ساختمان ها با رسانایی کم می شود.

جلوگیری از آتش سوزی را تضمین می کندو به عنوان پوشش، محافظ، چسب و مواد پرکننده در ساختمان ها استفاده می شود.

بنابراین تقریباً در هر قسمت از ساختمان، از فونداسیون گرفته تا سقف، می توان از مصالح پایه پلی اورتان استفاده کرد.

مبلمان

به دلیل ماندگاری طولانی، شکل دهی آسان، رنگ آمیزی، سبکی و سهولت کاربرد، معمولاً در صنعت مبلمان ترجیح داده می شود.

صنعت خودرو

از مهم ترین دلایلی که پلی اورتان سهم فزاینده ای در صنعت خودرو دارد می توان به تولید و مونتاژ کم هزینه، وزن سبک، مقاومت در برابر ضربه، توانایی تولید خواص متفاوت بر اساس منطقه کاربرد، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر خوردگی آن اشاره کرد.

فوم های یکپارچه پلی اورتان به ویژه از خانواده فوم پلی اورتان در تولید قطعات خودرو مانند فرمان، دسته، کنسول و ضربه گیر استفاده می شود.

علاوه بر این، فوم های پلی اورتان انعطاف پذیر اغلب در عایق صوتی خودرو استفاده می شود و سیستم های فوم HR از همان گروه به طور مکرر در تولید صندلی های خودرو استفاده می شود. خاصیت آب بندی امکان استفاده از آن را به عنوان ماده آب بندی در تولید روکش کابل می دهد.

کاربرد پلی اورتان در صندلی

صنعت گرمایش و سرمایش

در صنعت گرمایشبرای تضمین عایق حرارتی دیگ ها و پنل خورشیدی استفاده می شود، در حالی که در بخش سرمایش در کولرهای صنعتی و خانگی (یخچال)، اتاق های سرد و کامیون های یخچال استفاده می شود.

فوم های پلی اورتان سفت و سخت با خاصیت عایق بودن به دلیل رسانایی حرارتی کم، کاهش مصرف انرژی و بازدهی بالا،دمای مطلوب را در این محصولات حفظ می کنند.

صنعت هواپیماسازی

پلی اورتان در بسیاری از قسمت ها در هواپیما استفاده می شود. فوم های پلی اورتان انعطاف پذیر در تولید صندلی های هواپیما استفاده می شود و تجربه سفر راحت را برای مسافران فراهم می کند.

پوشش های پلی اورتان به دلیل مقاومت در برابر سایش بالا، در دیواره های کابین هواپیما، سقف، محفظه های بالایی و توالت ها استفاده می شود.

علاوه بر این، فوم ها نیز به عنوان ماده آب بندی در هواپیما ترجیح داده می شود.

صنعت دفاعی

انتظار می رود که ابزار نظامی بتوانند برای مدت طولانی در برابر شرایط سخت مقاومت کنند. دوام، راحتی و عملکرد بالا برای این مواد بسیار مهم است.

به دلیل سبکی، مقاومت در برابر سایش و انعطاف پذیری بالا، معمولاً در تولید محصولاتی مانند پد ضربه ای، کلاه ایمنی تاکتیکی و زیره کفش های رزمی در صنایع دفاعی استفاده می شوند.

محصولات پزشکی

در تولید قطعات پزشکی به دلیل مزایای فراوانی که دارد از جمله انعطاف پذیری بالا، ضریب راحتی بالا، محدوده سختی قابل تنظیم و عمر طولانی، ارجحیت دارد.

پلی اورتان خواص ارگونومیکی را برای بسیاری از محصولات پزشکی با قابلیت بازگشت به شکل اولیه خود (ارتجاعی) فراهم می کند.

فناوری بسته بندی

فوم پلی اورتان نیز به دلیل انعطاف پذیری و سبکی در تولید بسته بندی استفاده می شود.

شرکت هایی که محصولات کوچک، سبک یا حساس به ضربه تولید می کنند، بیشتر استفاده از آن در بسته بندی محصولات خود ترجیح می دهند.

در بسته بندی بسیاری از قطعات شکننده در صنایع الکترونیک و خودرو استفاده می شود.

یکی از دلایل ترجیح در صنعت بسته بندی این است که می توان آن را در ابعاد و سختی مورد نیاز بر اساس اندازه و نوع محصولات بسته بندی تولید کرد.

آیا پلی اورتان برای خانواده و محیط زیست من بی خطر است؟

در دنیایی که نسبت به محیط زیست آگاه است، مهم است که اطمینان داشته باشیم که خریدهای ما محیط زیست و خانواده هایمان را ایمن نگه می دارد.

پلی اورتان یک پلاستیک نیست. از نظر فنی، مولکول‌های پلیمری انعطاف‌پذیر دراز که پلی‌اورتان‌های ترموست را تشکیل می‌دهند، این ماده را به عنوان الاستومر (پلیمر طبیعی یا مصنوعی دارای خواص کشسانی، به عنوان مثال، لاستیک) دسته‌بندی می‌کنند.

فوم پلی اورتان گزینه ای ایمن و سازگار با محیط زیست برای متراکم کردن خاک ضعیف و غیر باربر و پر کردن فضای خالی زیر فونداسیون شما پس از بالابر/تثبیت و تراز کردن دال ها است.

برای کاهش مصرف کلی انرژی در الکترونیک و کاهش صدا و گرما در وسایل نقلیه کاربرد دارند.

علاوه بر این، هنگامی که به عنوان یک محصول نهایی استفاده می شوند، برای استفاده در خانه شما بی خطر هستند.

مانند هر ماده شیمیایی، اگر از این محصولات به صورت لاک، مایع یا فوم استفاده می کنید، از خوردن آن خودداری کنید. باید تا زمانی که برای استفاده آماده شوندآنها سمی در نظر گرفته می شوند.

ثبت نظرات