Эластичный полиуретан или свойства новых полимеров

Благодаря развитию современной науке стали доступны принципиально новые синтетические материалы, отличающиеся высокими потребительскими характеристиками и уникальными свойствами – полимеры. Сегодня они применяются практически во всех сферах строительства и жизнедеятельности человека. Наиболее распространенными и широко применяемыми стали такие материалы как полиуретаны, полиэтилены, поливинилхлориды и полистиролы.

Наибольшими функциональными возможностями обладает первый вариант полимеризированных материалов, который еще называют «веществом с неограниченными возможностями». В зависимости от области применения он может быть очень мягким и эластичным, либо максимально прочным и твердым. Уникальность полимера состоит в том, что еще на стадии синтезы, зная правильные пропорции дополнительных компонентов и присадок, можно получить материал с нужными свойствами.

В последнее время широкую популярность приобрел новый материал – эластичный полиуретан, который обладает всеми полезными свойствами каучуков и резин, а благодаря уникальному составу, превосходит все известные эластомеры.

История возникновения

Эластичный полиуретан – что это такое? Это специальный синтезированный материал, полученный из искусственных каучуков, обладающий эластичными свойствами и высокой прочностью. Впервые полиуретаны были синтезированы в 1937 году, а полноценное производство началось только через 20 лет.

Широкое распространение получила эластичная полиуретановая нить, которая была синтезирована и запущена в производство в 1958 году в США. Спрос на новый материал был настолько огромным, что уже через несколько лет его начали производить крупнейшие мировые страны – Америка, Япония, СССР.

Эластичные полимеры в виде нитей или волокон имеют множество названий в зависимости от фирмы производителя, состава и технических характеристик. «Лайкра», «Эластан», «Спандекс», «Линель», «Дорластан» — все это довольно известные названия эластичных полиуретанов.

Эластичные волокна из полиуретана можно получить четырьмя основными способами:

• методом экструзии из расплавленного жидкого полимера;
• формованием при помощи химически активных веществ (реактивов);
• сухой формовкой;
• мокрой формовкой из раствора.

В зависимости от способа получения могут немного отличаться основные технические свойства и параметры эластичных полиуретановых волокон.

Основные технические характеристики и свойства

Вне зависимости от метода получения, все эластичные полиуретаны обладают основными технологическими свойствами:

• высокий коэффициент механической прочности;
• водонепроницаемость;
• эластичность и гибкость;
• экологическая чистота и безопасность;
• практически не подвержен усадке во время эксплуатации.

Кроме того, материал быстро восстанавливает первоочередную форму после снятия с него дополнительной нагрузки и обладает высокой прочностью на разрыв (особенно полиуретановые нити и волокна).

Эти качества высоко ценятся в различных сферах производства, что позволило эластичным полиуретанам стать незаменимыми материалами во многих отраслях промышленности и жизнедеятельности человека.

Жидкий двухкомпонентный полимер

В последнее время широко стал использоваться полиуретан жидкий эластичный двухкомпонентный – отдельный вид полиуретановых эластомеров, из которого получают формы для литья и матрицы.

От других материалов, используемых при изготовлении художественных декоративных элементов, полиуретан отличается повышенной прочностью и стойкостью к температурам. При правильном приготовлении смеси и соблюдении всех пропорций, готовый материал легко выдерживает повышение температуры до 70-100 градусов, не теряя при этом своих основных качеств.
Для сферы полупромышленного литья, особую роль играет качество первичной матрицы и литьевых форм. Полученные из двухкомпонентного полиуретана, формы обладают целым рядом полезных свойств.

В первую очередь, это износостойкость. Такой показатель является очень важным при мелкосерийном производстве, так как позволяет отлить определенное количество скульптур, декоративных или художественных элементов, пользуясь лишь одной формой.

Второй показатель качества – прочность на разрыв в сочетании с высокой гибкостью. Третье ключевое свойство материала – отсутствие усадки. Благодаря этому качеству из полиуретановых форм можно получить большое число изделий, которые будут идентичны изначальному образцу (матрице).

Эти и другие свойства позволили при помощи литьевых форм изготавливать различные декоративные отделочные материалы, в первую очередь, искусственный камень, который получают из гипса или цемента с добавлением специального красящего пигмента.

Особое внимание стоит обратить на условия хранения двухкомпонентного жидкого полиуретана. Емкости с веществом должны быть плотно закрыты (в идеале, быть герметичными), так как вещество подвержено сильному окислению под воздействием кислорода. При неправильном хранении материал начнет самопроизвольно вспениваться и его дальнейшее применение уже будет невозможным.

Не стоит также самостоятельно экспериментировать с пропорциями основного вещества и катализатора (отвердителя). Вне зависимости от марки полиуретана, все производители дают четкие рекомендации относительно массы всех взаимодействующих компонентов. Нарушив пропорцию, можно получить итоговый материал с абсолютно не теми свойствами, как хотелось.

Итоги

Эластичные полиуретаны нашли широкое применение в различных отраслях производства и во многих сферах народного хозяйства благодаря своим качествам и характеристикам.

Жидкий двухкомпонентный полиуретан – один из немногих материалов, успешно применяющийся при массовом потоковом производстве материалов для декоративной отделки помещений из гипса, цемент или бетона.

Эластичные волокна комбинируют с другими типами материалов для получения прочных и износостойких нитей, которые применяются как для пошива спортивной одежды, так и для высокопрочных полимерных тканей, использующейся в военной промышленности, и даже для производства специальных безвоздушных шин.