PPU – vad är det, egenskaper och omfattning av dess tillämpning

En grupp forskare från Tyskland under ledning av Otto Bayer 1937 skapade ett multifunktionellt material – polyuretanskum. Den kan vara flexibel och fjädrande, men inte dragkraft, eller hård och tät, men spröd när den böjs. Massproduktion av PPU började på 1960-talet. Sedan dess har proverna förbättrats, många varianter av föreningen har dykt upp. Vad är polyuretanskum, hur är det??

PPU-material

Polyuretanskum är en gasfylld plast baserad på polyuretaner, 85-90% bestående av en inert gasfas. Materialet är hårt, mjukt, elastiskt, på grund av detta används det inom alla områden med mänsklig aktivitet:

• fungerar som ett fyllmedel för stoppade möbler, bilstolar, barnleksaker, sovtillbehör;
• svampar för tvätt av disk, dammfilter, färgrullar, polyuretanskum, stötdämpande förpackningar och är inte bara tillverkade av det.

Produktion

Råmaterial för polyuretanskum – petrokemiska industriprodukter: polyisocyanater och polyoler. Komponenterna för polyuretanskum är också tillverkade av vegetabiliska oljor: ricin, raps, soja och solros. Biogena skumkomponenter har inte hittat tillämpning i industrin, eftersom de kräver betydande finansiella investeringar, deras användning begränsas av ett smalt spektrum av specifika uppgifter.

Mellan petroleumprodukter (polyol och polyisocyanat), blandade i vissa proportioner, sker kemiska reaktioner. Efter de första omvandlingarna tillsätts en liten mängd vatten till reaktionsblandningen, koldioxid börjar frigöras. Reaktionen resulterar i ett skum fylt med CO2. De mekaniska indikatorerna och egenskaperna hos polyuretan, dvs densitet och struktur, bestämmer storleken på kedjan av gasfyllda mikrogranuler, andelen startpolymerer, närvaron av flamskyddsmedel.

Typer av PPU och frisläppningsformulär

Polyuretanskum uppdelas i mjukt (densitet 5-40 kg / m3) och fast material (30-86 kg / m3). Den första gruppen är skumgummi. Den kemiska industrin producerar skumgummi med olika densiteter:

• standard (ST), maximal belastning 60-100 kg / cm2;
• hårt (HL), 80-120 kg / cm ^;
• mjuk (HS), 60-120 kg / cm2;
• ökad styvhet (EL), 60-100 kg / cm2;
• mycket elastisk (HR), 100-120 kg / cm2;
• mycket elastisk, brandsäker, speciellt ändamål (CMHR), 100-120 kg / cm2.

Skumgummi i alla kvaliteter, med undantag av CMHR, hänför sig till mycket brännbara ämnen enligt GOST 30244. GOST 30402 definierar en kemisk förening som brandfarlig, och GOST 12.1.044 – som rökbildande, giftig vid bränning. Mjuk PPU används inte i konstruktionen. I detta område används styvt polyuretanskum – ett ämne med flamskyddsmedel. Värme- och brusisoleringsbeläggningar är gjorda av formationer med en densitet av 30-70 kg / cm3 eller sprayade råmaterial, och superdensiga typer (70-86 kg / cm3) används för vattentätning i fundament, på andra ytor.

Den kemiska industrin producerar material i olika former:

• ark – hårt eller mjukt, rektangulärt, 5-1000 mm tjockt;
• rullat – mjukt, lindat i spolar med olika bredder, materialets tjocklek är 2-30 mm, kan ha ett underlag av tyg eller syntetiskt material;
• block – rektangulära skumblock med en styv icke-porös skorpa, som helt eller delvis avlägsnas efter kylning av den skummade blandningen;
• akustik – enskilda paneler med en tänkt lättnad, kännetecknas av en hög ljudabsorptionskoefficient;
• kontur – delar som har en krökt form (säten, ryggar, armstöd) utförs på grundval av ritningen;
• smulor – krossat polyuretanskum med hög densitet från plattor eller skal, fraktionsstorlek – 10-30 mm;
• vätska – spraybeläggning.

Specifikationer

Olika typer av PUF: er skiljer sig i tekniska egenskaper. Polyuretanskum delas in i två grupper:

• Öppen cell. Det består av öppna sammankopplade celler. Elastisk, med en svampig struktur, skumar snabbt, ökar i volym. Ger god ljudisolering. Instabil, kännetecknad av höga ångpermeabilitet, fuktabsorption. Rekommenderas inte för utomhusisolering. Vid konstruktion används öppet, styvt polyuretanskum med ultralåga tätheter (8-10 kg / m3).
• Stängd cell. Det består av ett system med slutna celler fyllda med gas. Värmeledningsförmågan hos gas är lägre än luftens. Detta gör PPU till den mest effektiva värmeisolatorn. Materialet har hög hållfasthet och god densitet. Det är lätt och hårt, med låg ångpermeabilitet, låg värmeledningsförmåga. Anslutning med stängd cell fäster fast vid papper, metall, trä, gips, etc..

Tabellen visar de viktigaste tekniska egenskaperna för två typer:

Ansökan

Universellt material används i nästan alla branscher:

• Fordon: bilstolspackel, bilisolering.
• Maskinteknik: kylmedelsisolator i hushålls- och kommersiella kylskåp, stora kylkammare, transportkylutrustning, medicinska installationer.
• Transport: värmeisolatorer för huvudledningar, isolatorer för låg temperaturledningar från den kemiska industrin.
• Sko: produktion av bågstöd och andra delar av skor.
• Möbler: mjuka polyuretaner används som ett fyllmedel, dämpningsmaterial för stoppade möbler.
• Lätt: PPU-fyllmedel används vid syning av mjukleksaker, madrasser, kuddar, skyltdockor.
• Konstruktion: sandwichpaneler, akustisk isolering, vattentätning, värmeisolerande råvaror för bostäder och industrilokaler, lager, garage, hangarer. För att stänga sprickor används utrymmet mellan lösa delar, uretan snicklim..

PPU bara för dekoration

Kemisk förening är en teknologisk analog av fjädrar. Det är enklare och billigare att tillverka, när det gäller prestanda, det släpar inte efter, och i många fall överträffar till och med fjädrar. Möbler polyuretanskum finns i olika former:

• Smörgås eller block. Detta är en ”tegelsten” i stora storlekar. Under produktionsprocessen skar möbelfabriksarbetarna det i lager med olika former och tjocklekar. Sedan kombinerar experter hårda och mjuka lager, vik dem i säten, ryggen.
• Kasta. Det är tillverkat på en möbelfabrik. En lockig filt fylls med en flytande blandning, en kemisk reaktion äger rum i den och polyuretanskumet härdar under tryck. Slutprodukten har den exakta storleken och formen på en soffkudde eller säte. Fördelar – inga rester, minus – en ”skorpa” bildas på ytan av blocket, som inte tillåter luft att passera igenom. Priset på soffor med gjuten PPU är högre än på modeller med blockfoder.

För möbler används mjukt polyuretanskum med en densitet av 30-40 kg / m3. Ju högre indikator, desto styvare och mer hållbar. Polyuretanskum med låg densitet (upp till 25 kg / m3) är lämpligt för dekorativa kuddar. Det finns flera olika varianter av material med polyuretanskum: lokfoam, vibrofoam, Fomex (USA), moltopren (Tyskland), allo-skum (Kanada). Deras egenskaper liknar inhemsk PPU.

Särskilt anmärkningsvärt är föreningarna med minneseffekten (memoform, memorix). Tack vare speciella tillsatser är materialet mycket elastiskt. Han vet hur han kan hålla formen på en sittande person, anpassar sig perfekt till kroppens kurvor. När en person reser sig, raderas memorixen snabbt. Ursprungligen utvecklades minneskum-polyuretan för NASA, men blev sedan populär inom lättindustrin..

Tillverkaren lovar en bekväm sömn, eftersom Memorix omsluter kroppen försiktigt utan att pressa blodkärlen. Mycket flexibelt polyuretanskum har också nackdelar och betydande. Efter packning känner kunderna en giftig lukt som inte alltid försvinner även efter en vecka. Det finns ingen fråga om miljövänlighet och hälsosäkerhet, eftersom efter undersökning i memorixprovet hittades toxiner som orsakar allergier, astma, ögonirritation och huvudvärk. Kolväten avger en bitter-söt lukt, påverkar nervsystemet och immunsystemet.

I västländer med förbättrade miljösäkerhetskontroller innehåller Memorix inte farliga kemiska komponenter. Sanitära standarder i OSS-länderna är inte så stränga. Vissa människor är redo att köpa kuddar och madrasser Memorix är mycket dyrt, uthärda en obehaglig doft, eftersom de efter sömn passerar smärta i rygg och nacke. Det finns fantastiska recensioner om minnesmärket i nätverket – köpare av kvalitetsvaror är mycket nöjda med köpet.

Polyuretanskumisolering

För isolering av strukturer av vilken typ som helst används en flytande blandning. Det appliceras genom sprutning. Med specialutrustning sprutas polyuretanskum på en vägg, fundament, tak eller olika behållare, som omedelbart ökar i volym, fyller håligheter och sprickor. Kompositionen härdar efter 5-10 minuter. Den monolitiska porösa ”pälsbeläggningen” fästs fast på ytan, har inga sömmar och fogar, därför skyddar den pålitligt mot läckage eller värmepenetration (faktiskt på sommaren när luftkonditioneringssystemet fungerar).

Antalet stängda celler är mer än 92%, och för de bästa proverna – 97-98%. Värmeledningsförmåga når 0,019-0,035 W / m · ° C. Denna indikator är den lägsta bland andra värmare – polystyrenskum, polystyrenskum, polyetenskum. Värmeisolering PPU kännetecknas av god fuktbeständighet. För att minska hygroskopiciteten införs tillsatser i kompositionen. Ricinolja minskar hydrofiliciteten med 4 gånger. Polyuretanskum är motståndskraftigt mot basiska kemiska föreningar: olöslig i bensin, dieselbränsle. Livslängden på ”päls” är 20-30 år.

För uppvärmning används fortfarande färdiga termoisolerande delar av polyuretanskum: block, paneler, halvcylindrar (skal för rör), men de förlorar för den flytande PPU som krävs. Det senare appliceras inte bara på utsatta ytor utan fungerar också som ett mellanlager i sandwichpaneler. Ämnets brännbarhetsklass är G2 och G3. Föreningen är inte en aktiv förbränningskälla, den slocknar omedelbart om eld avlägsnas från det..

Fördelar och nackdelar med PPU

Tekniska egenskaper bestämmer fördelarna med polyuretanskum. Produktfördelar med den kemiska industrin:

• Utmärkt vidhäftning – bra vidhäftning till andra material. Ytformen och krökningen spelar ingen roll. Polyuretanskum kräver inte ytterligare fästelement och speciell ytbehandling.
• Den värmeisolerande beläggningen belastar inte väggarna och raftsystemet, vilket är särskilt viktigt för taket, stärker ytor, förhindrar deras förstörelse, skyddar metaller från korrosion.
• Den tål ett brett temperaturområde: från -100 till +150 ° C. Inte förstört av vind och nederbörd.
• Det kännetecknas av biologisk resistens: PPU påverkar inte mögel, materialet är inte av intresse för gnagare – de gör inte hålor i värmeisoleringsbeläggningen.
• Som ett fyllmedel för möbler har materialet också många fördelar. Det ackumuleras inte damm, är allergivänligt, har god andningsförmåga, elasticitet, återställer snabbt sin ursprungliga form.

Nästan 70% av PPU-brister beror på kvaliteten på råvaror och installationsarbete, de återstående 30% är egenskaperna i själva materialet. Kort om de negativa sidorna av polyetenskum med olika tätheter:

• Exponering för solljus är skadligt för värmeisoleringsskum. Under påverkan av UV-strålar förstörs ”pälsbeläggningen”, så den måste täckas med ett lager färg, gips eller fasadpaneler.
• PPU-sprayning är inte lämplig för alla ytor, använd den till exempel inte på färska trästugor. Fukt har ännu inte kommit ut ur dem, och en ”pälsrock” fångar vatten inuti – detta ökar risken för putrefactive processer.
• Om en person beställde polyuretanskum för billigt, tillhör produkten med hög sannolikhet G4-brännbarhetsklassen. Det brinner bra och det är inte lätt att lägga ut det.
• Mjukt material av låg kvalitet, som används i möbelindustrin, sjunker, deformeras snabbt.
• En överdriven mjuk PUF rekommenderas inte för barn – fyllmedel kan leda till krökning av ryggraden.

Säkerhet

De säger om miljön renhet i materialet om bara högkvalitativa komponenter och professionell utrustning användes när du hällde värmeisoleringsbeläggningen. Det är lika viktigt att den skickliga hantverkaren gör sprutningen – hur han blandar komponenterna påverkar beläggningens säkerhet. Råmaterial för polyuretanskum tillhör faroklasserna 2 och 3, och efter stelning bildas ett material som kännetecknas av tröghet.

Om proportionerna av utgångskomponenterna väljs fel eller tekniken för beredning av vätskeblandningen störs, kommer kemikalierna inte att reagera helt. Resultatet är en skarp giftig lukt som är dåligt vitt och orsakar malaise. En erfaren hantverkare tillåter inte någon fläck, på grund av att beläggningen är miljövänlig, ej brännbar.

I processen att blanda råvarorna bildas toxisk formaldehyd, bensen, fenol och toluen-diisocyanat. Efter att ha applicerat ”pälsbeläggningen” förångas de under dagen och sticker inte längre ut, till skillnad från polystyren eller mineralull. Motståndare mot en kemisk förening fokuserar på förstörelse av ett ämne under förbränning. De hävdar att vid en temperatur av 180 ° C frigörs eten, formaldehyd, kväve och koloxider och isocyanater. I verkligheten är sådana temperaturförhållanden inte förenliga med människoliv, så det finns inget behov av att prata om skada.

Måttligt brandfarligt, lätt brandfarligt material kännetecknas av låg rökförmåga. Titta på fotot med ett förbränt men inte utbränt rum. Det brann på översta våningen, men det sprayade polyuretanskumet försenade branden på grund av dess låga värmeledningsförmåga och brännbarhet. Sådana egenskaper ägs inte bara av fasta föreningar utan också av högkvalitativa mjuka. Soffor och kuddar baserade på elastisk PPU bränner inte, släpper inte ut skadliga ämnen, orsakar inte allergier, läkare förbjuder inte deras användning. Billiga märken av skumgummi skiljer sig inte i sådana egenskaper.

Hur man väljer polyuretanskum

Om du vill skapa en ”pälsrock” måste du noggrant välja specialister. Det är viktigt att hantverkarna använder god utrustning – utrustning av hög kvalitet fungerar under högt tryck, vilket sparar material. En erfaren specialist kommer att bestämma tjockleken på det isolerande skiktet beroende på klimatförhållanden och egenskaperna hos den behandlade ytan. De bästa varumärkena som producerar högkvalitativa produkter:

• Basf (Tyskland) är ledande inom den kemiska industrin. Företaget tillverkar material som kan appliceras vid låg temperatur..
• Baymer, Covestro (Tyskland) – valet av professionella, företaget har etablerat sig bland användare.
• Synthesia (Spanien) – ett brett utbud av företagsprodukter presenteras på den ryska marknaden, som säljs i verkliga och onlinebutiker.
• Huntsman-NMG (Nederländerna) – företaget producerar tuffa, flexibla och sprayade polyuretanskum. Följer en demokratisk prissättningspolicy, distribuerade sina produkter inte bara i Moskva och S: t Petersburg utan i hela Ryssland.
• Izolan (Ryssland) – tillverkar produkter av utmärkt kvalitet som konkurrerar med europeiska företag. Produktionen använder modern utrustning, avancerad teknik. Anläggningen ligger i Vladimir.

Om du behöver möbler av skumgummi, var uppmärksam på täthetsindikatorn. Låga värden indikerar att sätet snabbt kommer att förlora form och sälja. Var uppmärksam på indikatorer från 30 kg / m3. Skiktets tjocklek bör vara 4 cm. Ett fyllmedel med en höjd av 2-3 cm kommer inte att vara bekvämt. Gjutmöbler är bättre än tillverkade av enskilda ark.

PPU-priser

Materialets kostnad beror på strukturen och formen. Ungefärligt pris för vissa prover: