Области применения вспененного полиуретана

Пенополиуретан считается одним из наиболее востребованных многофункциональных конструкционных материалов, широко применяемых в самых различных областях промышленности, строительства и дизайна. Материал представляет собой искусственный полимер с пористой структурой закрытого типа.

Первые разработки материала относятся к 30-м годам ХХ столетия, но повсеместное распространение полиуретановая пена получила лишь в 60-х, когда было налажено ее масштабное производство во многих странах мира, в том числе и в России.

Изделия и детали, изготовленные из вспененного полиуретана, имеют небольшой вес и высокую прочность. На рынке представлен материал различных цветов и степени прозрачности. Пенополиуретан может поставляться в жидком и твердом состоянии.

Свойства вспененного полиуретана

За время активного производства и эксплуатации синтетический полимер зарекомендовал себя как хороший заменитель многих строительных и конструкционных пластиков, резин и материалов естественного происхождения. Следует подробнее оговорить, вспененный полиуретан что это такое, и какими техническими качествами он обладает. Вот некоторые из его полезных свойств:

• малый вес, позволяющий применять материал для устройства различных фасадных систем. Изделия из вспененного полиуретана легки в изготовлении, транспортировке и монтаже;
• материал противостоит воздействию атмосферных осадков, может использоваться для наружной отделки зданий и внутри помещений с мокрыми и влажными процессами;
• по прочности пенополиуретан намного превосходит различные виды резины и пластика и обладает свойством обратной деформации;
• полиуретан может эксплуатироваться в диапазоне рабочих температур от минус 70 до плюс 120 градусов;
• зарекомендовал себя хорошим диэлектриком;
• может эксплуатироваться в агрессивных химических средах, подвергаться воздействию масел и производных нефти;
• сохраняет свои характеристики при эксплуатации на открытом воздухе под воздействием прямых солнечных лучей;
• материал хорошо противостоит действию радиации;
• биологическая инертность вспененного полиуретана обеспечивает отсутствие на его поверхности плесени и грибка после продолжительной эксплуатации в условиях сырости.

Производство вспененного полиуретана

Пенополиуретан является продуктом соединения изоцианата и полиола под воздействием вспенивающего агента. В процессе вспенивания по всему объему материала образуется множество микрокапсул, заполненных воздухом. Кроме этих веществ с сырьевой массой могут смешиваться различные добавки для придания тех или иных свойств конечному продукту.

Для производства вспененного полиуретана жесткого и полужесткого типа используется добавка МДИ (дифенилметандиизоцианат), которая является разновидностью изоцианатов. Для придания пенополиуретану эластичности в качестве добавки используют ТДИ (толуолдиизоцианат). Вспененный полиуретан высокой плотности, обладающий стойкостью к температурным воздействиям, производят с добавлением в сырьевую смесь НДИ (нафтилендиизоцианат).

Для достижения эффекта вспенивания применяются летучие жидкости и жидкие газы (соединения на основе азота, диоксида углерода, пентана, фтора). Если продукт должен обладать повышенной стойкостью к воздействию ультрафиолетового излучения, пыли и тепла, в его состав вводят стабилизаторы и антиокислители.

В чистом виде пенополиуретан имеет белый цвет, однако посредством добавления в его состав пигментов можно добиться различных цветов и оттенков материала. При добавлении в сырье обесцвечивающих реагентов образуется прозрачный пенополиуретан. Регулируя объемы добавок можно добиться различной степени прозрачности материала.

Литьевой метод производства

Основные методы получения вспененного полиуретана – это литье и напыление.

Литьевой способ изготовления подразумевает смешивание необходимых компонентов в герметично закрытой емкости без доступа кислорода.

В результате этого процесса образуется пенный раствор, которым заполняют матрицы нужных форм и размеров. Наиболее распространенными формами продукта, получаемого при помощи технологии литья, являются следующие:

• пенополиуретановые блоки, представляющие собой параллелепипеды различных размеров, которые применяются для тепло-, шумоизоляции, строительства и художественного оформления зданий и отдельных помещений;
• вспененный полиуретан листовой, применяемый в основном в качестве утеплителя, виброизоляции и шумопоглотителя;
• сэндвич-конструкция, состоящая из полиуретановой основы, заключенной между слоями стальной или алюминиевой фольги;
• изолирующие оболочки для трубопроводов;
• рулонная форма пенополиуретана небольшой толщины;
• различные формы изделий с заданными геометрическими параметрами (лепнина, панели для стен, потолка, уголки, плинтусы и так далее).

Метод напыления пенополиуретана

При использовании этого метода готовая смесь, находящаяся под давлением в специальном баллоне в сжиженном состоянии, вступает в контакт с воздухом и приобретает твердые формы. Вследствие прочного сцепления с поверхностью, на которую пенополиуретан напыляется, метод широко применяется для выполнения изоляционных работ в труднодоступных местах.

Применение вспененного полиуретана

Благодаря тому, что вспененный полиуретан технические характеристики имеет просто замечательные и, при этом, является очень удобным в использовании материалом, для него находится весьма широкий диапазон применения. Основные области, в которых используется материал, следующие:

• производство деталей обуви, подошв, некоторых видов искусственной кожи;
• производство мягкой и отдельных элементов корпусной мебели;
• внутренняя отделка салонов автотранспорта (сидения, торпедо, педали, рычаги, кнопки);
• из материала изготавливают наполнители шумопоглощающих перегородок, детали внутреннего интерьера помещений;
• из синтетического материала изготавливают элементы фасадных систем, а также широкий ассортимент декоративных изделий (лепнина, рельефные изображения и надписи);
• пенополиуретан напыляемого типа используется для устройства теплоизоляции в местах, недоступных для других утеплителей: в сложных арочных конструкциях, в узких пристенных и кровельных пространствах с большим скоплением трубопроводов и прочих инженерных коммуникаций;
• благодаря тому, что материал имеет закрытопористую структуру, он может также использоваться и в качестве гидроизоляции стен, полов и перекрытий зданий промышленного и бытового назначения;
• сэндвич-конструкции на основе полиуретановой пены применяются в качестве термопрокладок холодильного оборудования, авто- и железнодорожных рефрижераторов;
• вспененный полиуретан применяется для изготовления противовибрационных прокладок, амортизирующих вставок и блоков для технологического оборудования, авто- и мототранспорта.