Jak si vybrat polyuretanovou pěnu pro vaši aplikaci?

Co je to polyuretanová pěna (tvrdá úprava)?

Polyuretanová pěna Ve skutečnosti jde o skupinu materiálů patřících do kategorie plastů, které jsou vyráběny na bázi polyurethanů. Struktura odpovídajících materiálů obsahuje významný podíl dutin vyplněných vzduchovými póry nebo bublinami. Polyuretanová pěna byla vynalezena ve třicátých letech minulého století. Brzy se začal aktivně angažovat v různých oblastech ekonomické činnosti.

Polyuretanová pěna

„Klasická“ polyuretanová pěna je nejčastěji chápána jako její pevná paleta. Tento materiál se aktivně používá jako prvek tepelné izolace při výstavbě bytových prostor. Existují modifikace pevné polyurethanové pěny, které se vyznačují provozní rychlostí vytvrzování a lze je efektivně použít k zajištění stability jednotlivých stavebních konstrukcí - mluvíme o tzv. Polyurethanové pěně.

Vytvrzená polyuretanová pěna má vysoký stupeň chemické a tepelné odolnosti. Často je možné jej odstranit z povrchu, na kterém je distribuován, pouze mechanicky. Je nutné odlišit tuhou polyuretanovou pěnu od podobných materiálů, jako je polystyren, pěnový latex nebo celulózová houba, které mají zcela odlišné chemické složení.

Charakteristické vlastnosti

1. Výrobní základ... Pružná polyuretanová pěna se vyrábí pomocí lineárních nebo mírně rozvětvených polyesterů. Hotový materiál má obvykle otevřenou buněčnou strukturu. Vysoce rozvětvené polyestery se používají k výrobě tuhých materiálů, které tvoří vysoce zesítěné polymery. Struktura produktu má uzavřené póry. Pro další vlastnosti se do kompozice přidává skleněné vlákno, skleněné rohože a další další komponenty.
2. Pružnost... Elastická polyuretanová pěna si po zkroucení a natažení zachovává svůj tvar mnohem lépe. Materiál se po vystavení vnějším silám rychle vrátí do původního stavu. Elastická polyuretanová pěna je nejpružnější stavební produkt, který se používá.
3. Hustota... Průměrný indikátor tuhé polyuretanové pěny je 45-60 kg / m3, elastický - 8-20 kg / m3. Při stejné tloušťce je hustota pěny vyšší. Při vytváření obecných charakteristik budete muset utratit třikrát pružnější materiál než tuhý, což je neekonomické.
4. Typické technické vlastnosti... Elastická polyuretanová pěna má vysokou tepelnou a zvukovou izolaci. Materiál se vyznačuje dielektrickými a tlumicími vlastnostmi. Produkt dobře drží na dřevěných, kovových, textilních a papírových površích. Tuhá polyuretanová pěna má vysokou elektrickou izolaci a nízkou kapacitu absorpce vlhkosti.
5. Náklady... Elastický materiál je levnější než tuhá polyuretanová pěna. Při výběru produktu je třeba věnovat pozornost technickým vlastnostem a vlastnostem, nikoli nákladům. Každý materiál má svůj vlastní rozsah. Pouze v některých případech je lze navzájem vyměnit.

Co je to pěnová guma?

Jedná se o typ polyuretanové pěny - v její elastické úpravě. Značná množství pěnové pryže byla do naší země dovážena pod značkou Scandinavian Porolon - odtud název odpovídajícího produktu, který je v Ruské federaci běžný. Pěnová guma je relativně nový materiál.Začal se vyrábět v průmyslovém měřítku v polovině 20. století, tedy o něco později než „klasická“ polyuretanová pěna.

Pěnová guma

Zvláštností pěnové gumy je, že asi 90% jejího objemu tvoří vzduch. Značnou část tohoto objemu lze velmi rychle nahradit vodou - pokud pod proudem vyměníte pěnovou gumu nebo ji ponoříte do nádoby s tekutinou. Dotyčný materiál se také vyznačuje vysokou odolností proti deformaci.

Díky pružnosti a schopnosti absorbovat vodu je pěnová guma jedním z nejužitečnějších materiálů v každodenním životě. Houby se z ní vyrábějí na mytí nádobí a jiné účely. Pěnová guma se často používá jako plnivo při výrobě nábytku. Někdy se používá jako ohřívač - kvůli relativně nízké propustnosti vzduchu.

Dotyčný materiál má však řadu nevýhod.

Nejprve je třeba poznamenat, že výroba pěnové pryže je velmi škodlivý proces pro životní prostředí, protože se v něm používají toxické látky. V průběhu času dotyčný materiál ztrácí své užitečné vlastnosti - stává se méně elastickým, v něm přítomné vzduchové vrstvy zmizí. Pěnová guma se proto nejčastěji používá v těch oblastech, kde se neočekává její příliš intenzivní použití nebo kde je přijatelná častá výměna výrobků vyrobených na základě odpovídajícího materiálu.

Pěnová guma (elastická polyuretanová pěna)

Pokud jde o vlastnosti, pěnová guma je co nejblíže plastům a gumám. Pružná polyuretanová pěna má následující vlastnosti:

1. Vysoká síla.
2. Odolnost vůči chemikáliím, agresivnímu prostředí.
3. Plastickost, flexibilita.
4. Šetrnost k životnímu prostředí, bezpečnost.
5. Nízká tepelná vodivost.
6. Špatná absorpce vlhkosti.
7. Vysoká odolnost proti mechanickému a fyzickému namáhání.
8. Špatné smrštění během provozu.
9. Rychlá obnova primárního tvaru po vyložení.

Specifikace se mohou lišit v závislosti na přidání dalších složek během výroby (barviva, plniva, pěnidla).

Struktura není náchylná k reprodukci hlodavců, hmyzu, mikroorganismů. Recyklace je možná.

Stůl

Polyuretanová pěna („pěnová guma“), včetně „paměťové pěny“ (paměťová pěna)

Při výrobě matrací se používá elastická polyuretanová pěna (nábytková polyuretanová pěna). Existují různé tvrdosti, v pružinových matracích se používá měkká polyuretanová pěna, v pružinových matracích se jako základ matrace (monolitický blok) používá také střední tvrdost a tvrdá polyuretanová pěna. Nejlevnější ze všech výplní v matracích, i když se při výrobě matrací současně používají různé typy polyuretanové pěny, které se liší kvalitou, maximálním zatížením a tím i životností, včetně drahých a vysoce kvalitních typů polyuretanové pěny (umělé latex, materiál s paměťovým efektem), které svými vlastnostmi a kvalitou nejsou horší než přírodní latex. Dobrá věc na tomto materiálu je dobrá prodyšnost díky jeho porézní struktuře.

Pěnová guma - je obchodní název pro flexibilní polyuretanovou pěnu, kterou v Sovětském svazu tvořila hlavně skandinávská společnost Porolon.

Polyuretanová pěna (PPU) je umělá výplň buněčného typu (vizuálně ji lze přirovnat k houbě), je to osvědčený a bezpečný materiál, který potvrzuje její široké použití v každodenním životě, například: houby na mytí nádobí, plnivo v autosedačkách, izolace ve stavebnictví.Polyoly se používají jako hlavní surovina pro výrobu polyurethanové pěny; při míchání polyolu a řady modifikujících katalyzátorů dochází k chemické reakci, v důsledku čehož směs pění. Díky rozdílnému dávkování chemických produktů se získávají různé typy polyuretanové pěny.

Vysoce elastická polyuretanová pěna (umělý latex) má zlepšené vlastnosti surovin použitých při výrobě, stejně jako strukturu buněk. Na rozdíl od běžné elastické PU pěny, která má jednotnou buněčnou strukturu, vysoce elastická PU pěna má nejednotnou strukturu, buňky mají různé velikosti, tloušťky stěny a jsou náhodně rozloženy. Vzhledem k nehomogenní struktuře při nízkém zatížení vstupují do práce menší buňky a se zvyšováním zátěže vstupují do práce větší buňky s větší odolností proti tlaku. Vysoce elastická PU pěna se proto vyznačuje vysokou pružností a pohodlím a také delší životností.

Obrázek vlevo ukazuje strukturu buněk obyčejné polyuretanové pěny, vpravo - vysoce elastická PU pěna.

Fotografie desky vyrobené z obyčejné polyuretanové pěny (výška 3 cm) použité jako výplň v matraci.

Fotografie monolitického bloku vysoce pružné polyuretanové pěny (výška 8 cm) s názvem Waterform od italského výrobce matrací Lordflex, který se používá jako základ v bezpružinové matraci.

Viskoelastická polyuretanová pěna s "tvarovou pamětí" (další názvy: Memoriform, Memory Foam, Memorix) je drahý a jedinečný materiál se speciálními fyzikálními a mechanickými vlastnostmi, který se vyznačuje pomalým zotavením po kompresi. Když je předmět (například lidské tělo) ponořen do viskoelastické pěny, pěna přesně reprodukuje tvar ponořeného těla a po odstranění zátěže se pěna pomalu vrací do původního tvaru. Viskoelastická pěna reaguje na teplotu těla a okolí změkčením tělesným teplem a snadnějším přizpůsobením konturám těla. Díky tomu vyvíjí plnivo nejmenší tlak na podkožní cévy a podporuje lepší průtok krve. Díky své zvýšené hustotě a současně vysoké úrovni pohodlí má PU pěna s „pamětí“ ve srovnání s běžnou PU pěnou nízkou propustnost pro vzduch. Dalšími vlastnostmi viskoelastické pěny jsou tlumení vibrací a tlumení nárazů - výrobky z viskoelastické pěny absorbují až 90% aplikované energie. Viscoelastická PU pěna se používá v mnoha průmyslových oblastech, včetně kosmického průmyslu (poprvé ji použila NASA - americký národní úřad pro letectví a vesmír).

Fotografie desky vyrobené z viskoelastické polyuretanové pěny s „pamětí“ (výška 4 cm) použité jako výplň v matraci.

Na fotografii je otisk tvaru ruky po zatlačení na viskoelastickou polyuretanovou pěnu s „pamětí“ - efekt trvá několik sekund.

Video o výrobě nábytkové pěnové gumy v ruském závodě SIBPLAST:

Více o polyuretanové pěně

Když na konci 30. let XIX. Století, tedy před téměř dvěma sty lety, němečtí fyzici pracující pro koncern Bayer pracovali na vývoji polyurethanových elastomerů, nemohli si ani myslet, že konečný produkt získaný jako výsledek experimenty obsahující nežádoucí bubliny plynu by se staly novým krokem ve vývoji polymerních materiálů. Vědci začali cíleně kombinovat vícesytné alkoholy s multifunkčními izokyanty. Tak se objevila pěna s buněčnou strukturou. Následné experimenty a experimenty vedly k tvorbě konečného produktu - polyuretanové pěny.

Ve skutečnosti je polyurethanová pěna (PUF) hromadně používaným technickým plastem, který lze použít k nejrůznějším účelům.

Různé typy polyuretanové pěny jsou na bázi polyesterů nebo jednoduchých polyesterů (PE). V polovině minulého století se tedy na základě komplexního PE začal vyvíjet pěnový plast s elastickými vlastnostmi. O několik let později se objevily první pěny na bázi polyetherů. Rozsah PPU se postupně rozšiřoval a do konce 90. let se PPU aktivně používaly všude. Kromě toho bylo asi 70% z celkového objemu vyrobené polyuretanové pěny použito na výrobu čalouněného nábytku a matrací.

Při výběru určitého typu polyuretanové pěny pro čalouněný nábytek záleží na jeho hlavních charakteristikách: míře tuhosti, hmotnosti, pružnosti a vlastnostech tlumících nárazy. Všechny tyto vlastnosti závisí na tom, jaké výchozí produkty a formulace se používají při výrobě polyuretanové pěny.

Podle stupně tvrdosti může být elastická polyuretanová pěna super měkká (od 0,5 kPa), měkká, standardní nebo tvrdá. K dispozici je také ultra tuhá polyuretanová pěna (do 10 kPa). Tuhá polyuretanová pěna je schopna nahradit pružinové bloky a desky z měkké polyuretanové pěny malé tloušťky se obvykle používají v kombinaci s jinými materiály.

Existují dva způsoby, jak vyrobit flexibilní PU pěnu. Při výrobě tvarovaných polyuretanových pěn se každý kus lisuje samostatně. Při výrobě blokových polyuretanových pěn jsou výsledným produktem velké obdélníkové nebo válcové bloky, které se poté krájí na polotovary.

Při výběru konkrétního typu blokové elastické polyuretanové pěny pro výrobu čalouněného nábytku mají zásadní význam koncepce, jako je tuhost materiálu a jeho zdánlivá hustota. Tuhost je schopnost materiálu odolat deformaci. Zdánlivá hustota je určena objemovou hustotou porézního materiálu. Tuhost a zdánlivá hustota spolu úzce souvisí: čím vyšší je hustota materiálu, tím lepší je pěna a tím vyšší je mez její „únavy“. To znamená, že čím vyšší je zatížení určité části nábytku, tím vyšší by měla být zdánlivá hustota. S úspěšně ověřenou kombinací zdánlivé hustoty a tuhosti materiálu můžete dosáhnout vysoce kvalitního čalouněného nábytku.

Praxe ukazuje, že následující možnosti výběru PPU pro různé prvky čalouněného nábytku lze považovat za nejúspěšnější. U sedadel, která jsou vystavena stálému vysokému zatížení, by hustota PU pěny měla být alespoň 28-30 kg / m3. Na loketní opěrky a záda, které mají mnohem nižší zatížení, můžete použít polyuretanovou pěnu s mírně nižší zdánlivou hustotou (23-25 ​​kg / m3). Nejvyšší stupeň zdánlivé hustoty je vyžadován u PU pěny používané při výrobě tenkých podlah v sedadlech (ne méně než 35 kg / m3) a v zádech a područkách (ne méně než 28 kg / m3). Důvodem je, že čím menší je tloušťka podlahy, tím více se deformuje.

Stupeň pružnosti polyurethanové pěny se stanoví na základě velikosti plochy hysterezní smyčky pod vlivem zatížení. Čím menší je smyčka, tím je materiál pružnější a tím rychleji se vrátí do původního tvaru poté, co zatížení zmizelo. Bloková polyuretanová pěna má dostatek příležitostí, pokud jde o výběr stupně pružnosti. To umožňuje kombinovat podlahové krytiny z materiálů s různým stupněm pružnosti, které přesně odpovídají zadaným parametrům.

Elastická bloková polyuretanová pěna je obzvláště dobrá při výrobě matrací. Důvodem je vysoká propustnost vzduchu, vynikající výměna vlhkosti a tepla, nízká hmotnost tohoto materiálu. Mělo by se však pamatovat na to, že zdánlivá hustota polyuretanové pěny použité při výrobě matrace by měla být alespoň 30-35 kg / m3. To je nezbytné, aby se buňky polyuretanové pěny nedeformovaly a uvnitř produktu nebyla narušena výměna vlhkosti a vzduchu.

Blokové PPU mají mnoho výhod.Jsou odolné jako materiál pro výrobu nábytku (zejména těch, které byly vyvinuty na bázi polyetherů), odolné proti stárnutí, vlhkosti a teplotním extrémům. Bloková polyuretanová pěna navíc splňuje nejvyšší hygienické a hygienické požadavky. Četné studie prokázaly absolutní bezpečnost blokové polyuretanové pěny pro lidské zdraví. Jedinou nevýhodou blokové polyuretanové pěny (zejména s hustotou menší než 30 kg / m3), kterou je třeba mít na paměti, je to, že materiál může při obnově po nadměrném stlačení ztratit své původní vlastnosti. To znamená, že při skladování a přepravě produktů obsahujících blokovou polyuretanovou pěnu je třeba věnovat zvláštní pozornost.

Tvarovaná polyuretanová pěna se používá při výrobě složitých a objemných měkkých nábytkových prvků. Každá část se vyrábí v samostatné formě. Současně je přesnost výroby tak vysoká, že nevyžaduje další zdokonalování. Lisované díly z polyuretanové pěny mají mnohem vyšší hustotu než bloky z polyuretanové pěny s podobnými vlastnostmi. Hustota materiálu pro opěradla pohovek a křesel není menší než 42 kg / m3, u sedadel - nejméně 45-48 kg / m3. V kancelářském nábytku, kde je tloušťka měkkého prvku velmi malá a požadavky na odolnost proti opotřebení jsou poměrně vysoké, se používá polyuretanová pěna s hustotou 55 - 70 kg / m3.

PU pěna má vysokou přilnavost k téměř jakémukoli materiálu. Při metodě formování lze tedy použít pružinové bloky, kovové rámy a další součásti současně s PU pěnou. Proces výroby čalouněného nábytku je tedy značně zjednodušený: v jedné operaci můžete získat kompletně hotovou jednotku.

Dnes zůstává hlavním podlahovým materiálem při výrobě čalouněného nábytku levnější bloková polyuretanová pěna.

Dále si můžete přečíst o chemické struktuře a aplikacích polyurethanové pěny na Wikipedii.

Výzvy a řešení

Standardní desky z polyuretanové pěny, svitkové pěnové materiály, ohnivzdorné nebo viskoelastické pěny se složitou strukturou - každý typ výrobku prezentovaný na penopoliuretan-spb.ru má určité technické parametry a je navržen tak, aby řešil konkrétní problém. Některá plniva se používají pro výrobu nábytku, jiná ve stavebnictví a jiná ke zlepšení zvukové izolace prostor. Existují však ty, které mají širokou škálu aplikací, a je nejobtížnější rozhodnout o výběru produktů z této kategorie.

Jakou polyurethanovou pěnu si vybere, si každý kupující sám rozhodne na základě cílů, kterých chce dosáhnout, a dostupného rozpočtu. Někdy však bude před nákupem užitečné zjistit, co dělají známé společnosti k řešení podobných problémů a jaká doporučení dávají odborníci pro každý typ pěnového polyuretanu. Chcete-li to provést, jednoduše přejděte na stránku „vašeho“ úkolu, například „PU pěna pro matraci“ nebo „Pěnová guma pro izolaci hluku v obytných budovách“.

Obecné vlastnosti

Polyuretanová pěna a pěnová guma patří do velké chemické skupiny polyuretanové pěny... Jsou vyráběny na základě polyestery... Jsou-li materiály správně vyrobeny a použity, jsou zcela šetrné k životnímu prostředí a bezpečné pro živé organismy.

Polyuretanové pěny jsou široce používány v různých oblastech činnosti, v závislosti na složení, technických vlastnostech a tvaru. Tento materiál je nejvíce žádaný v každodenním životě, ve stavebnictví a v průmyslu.

Obecné Specifikace:

• Hustota - 30-300 kg / m3.
• Teplotní rozsah - od -60 do +80 ° C.
• Nevodivost elektrického proudu.
• Lehká váha.
• Odolnost vůči ozónu.
• Odolnost proti chemickým činidlům (kyselinám, zásadám, rozpouštědlům atd.).
• Propustnost vzduchu.
• Nízká odolnost proti kroucení.

Ve výrobě se používají 3 hlavní technologie odlévání:

1. Rotační - zakrytí velkých předmětů a válcových prvků.
2. Volný, uvolnit - vytváření složitých těžkých forem.
3. Pod tlakem - používá se pro velkovýrobu dílů.

Chemické složení zabraňuje reprodukci hmyzu, hlodavců a vývoji mikroorganismů.

Polyuretanová pěna (tuhá polyuretanová pěna)

Materiál je rozmanitý plyny plněné plynem... 85-90% se skládá z fáze inertního plynu... Polyuretanová pěna je syntetická izolace s buněčnou strukturou.

Technické vlastnosti:

• Tepelná vodivost - 0,019 - 0,035 W / m * K.
• Hustota - 45-60 kg / m3.
• Absorpce vody - 1,2-2,1%.
• Destruktivní - 0,15–1 MPa (komprese) a 0,35–1,9 MPa (ohyb).
• Počet uzavřených pórů (85-95 a více).
• Hořlavost je kategorie těžko hořlavých látek.

Polyuretanová pěna se používá pro tepelná izolace obytných a průmyslových budov... Výrobek se pohodlně přizpůsobí vodorovným a svislým plochým povrchům. Po celou dobu životnosti budovy není nutná výměna materiálu. Polyuretanová pěna je vhodná pro tepelnou izolaci podlah, stěn, stropů.

Minimální životnost je 25-30 let... Chemická činidla (rozpouštědla, změkčovadla, minerální oleje, palivo, kyseliny, zásady) nemohou strukturu zničit, protože buňky v ní jsou uzavřené. Výrobek je odolný vůči vzhledu hlodavců a hmyzu, vývoji plísní, plísní a mikrobů. Cizí prvky nepronikají do struktury.