Hogyan válasszuk ki a poliuretán habot az alkalmazásához?

Mi az a poliuretán hab (kemény módosítás)?

Poliuretán hab Valójában a műanyagok kategóriájába tartozó anyagok csoportja, amelyek poliuretánok alapján készülnek. A megfelelő anyagok szerkezete a légpórákkal vagy buborékokkal töltött üregek jelentős részét tartalmazza. A poliuretán habot az 1930-as években találták ki. Hamarosan aktívan részt vett a gazdasági tevékenység különböző területein.

Poliuretán hab

A "klasszikus" poliuretán habot leggyakrabban szilárd változatának tekintik. Ezt az anyagot aktívan használják a hőszigetelés elemeként a lakóépületek építésénél. A szilárd poliuretán habnak vannak olyan módosításai, amelyeket a keményedés működési sebessége jellemez, és amelyek hatékonyan alkalmazhatók az egyes épületszerkezetek stabilitásának biztosítására - az úgynevezett poliuretán habról beszélünk.

A kikeményített poliuretán hab nagyfokú kémiai és hőállósággal rendelkezik. Gyakran csak mechanikusan lehet eltávolítani azt a felületet, amelyen eloszlik. Meg kell különböztetni a merev poliuretán habot a hasonló anyagoktól, mint például a polisztirol, a hab latex vagy a cellulóz szivacs, amelyek kémiai összetétele teljesen eltér.

Megkülönböztető jellemzők

1. Gyártási alap... A rugalmas poliuretán habot lineáris vagy kissé elágazó poliészterek felhasználásával állítják elő. Jellemzően a kész anyag nyílt cellaszerkezettel rendelkezik. Erősen elágazó poliésztereket használnak merev anyagok előállítására, amelyek erősen térhálósított polimereket képeznek. A termék szerkezete zárt pórusokkal rendelkezik. A további tulajdonságok érdekében üvegszálat, üvegszőnyegeket és egyéb kiegészítő komponenseket adnak a készítményhez.
2. Rugalmasság... Az elasztikus poliuretán hab sokkal jobban megőrzi alakját csavarás és nyújtás után. Az anyag a külső erőknek kitéve gyorsan visszaáll eredeti állapotába. Az elasztikus poliuretán hab a legrugalmasabb építési termék.
3. Sűrűség... A merev poliuretán hab átlagos mutatója 45-60 kg / m3, rugalmas - 8-20 kg / m3. Egyenlő vastagság esetén a hab sűrűsége nagyobb. Az általános jellemzők létrehozásakor háromszor rugalmasabb anyagot kell elköltenie, mint a merev anyagot, ami gazdaságtalan.
4. Tipikus műszaki jellemzők... Az elasztikus poliuretán hab magas hőszigeteléssel és hangszigeteléssel rendelkezik. Az anyagot dielektromos és csillapító tulajdonságok jellemzik. A termék jól tapad a fa, fém, szövet és papír felületeken. A merev poliuretán hab magas elektromos szigeteléssel és alacsony nedvszívó képességgel rendelkezik.
5. A költség... Az elasztikus anyag olcsóbb, mint a merev poliuretán hab. A termék kiválasztásakor nem a költségekre, hanem a műszaki jellemzőkre és tulajdonságokra kell figyelnie. Minden anyagnak megvan a maga hatálya. Csak egyes esetekben helyettesíthetők egymással.

Mi a habgumi?

A szóban forgó anyag egyfajta poliuretán hab - rugalmas alakjában. Jelentős mennyiségű habot importáltak hazánkba a skandináv Porolon márkanév alatt - innen származik a megfelelő termék neve, amely az Orosz Föderációban általános. A habgumi viszonylag új anyag.Ipari méretben a 20. század közepén kezdték el gyártani, vagyis valamivel később, mint a "klasszikus" poliuretán hab.

Habszivacs

A habgumi sajátossága, hogy térfogatának körülbelül 90% -a levegő. Ennek a térfogatnak a jelentős része nagyon gyorsan vízzel helyettesíthető - ha a habot gumi helyettesíti a patak alatt, vagy egy folyadékkal ellátott edénybe meríti. A szóban forgó anyagot a deformációkkal szembeni ellenálló képesség is jellemzi.

A rugalmasság és a víz felszívódásának képessége a habgumit a mindennapi élet egyik leghasznosabb anyagává teszi. Szivacsok készülnek belőle mosogatáshoz és egyéb célokra. A habgumit gyakran használják töltőanyagként a bútorok gyártása során. Néha fűtőként használják - a viszonylag alacsony áteresztő képesség miatt.

A szóban forgó anyagnak azonban számos hátránya van.

Először is meg kell jegyezni, hogy a habgumi előállítása nagyon káros folyamat a környezetre, mert mérgező anyagokat használnak benne. Idővel a kérdéses anyag elveszíti hasznos tulajdonságait - kevésbé rugalmas lesz, eltűnnek a benne lévő légrétegek. Ezért a habgumit leggyakrabban azokon a területeken használják, ahol várhatóan nem alkalmazzák túl intenzíven, vagy ahol elfogadható a megfelelő anyag alapján készült termékek gyakori cseréje.

Habgumi (rugalmas poliuretán hab)

Tulajdonságait tekintve a habgumi a lehető legközelebb áll a műanyagokhoz és a gumikhoz. A rugalmas poliuretánhab a következő tulajdonságokkal rendelkezik:

1. Nagy szilárdságú.
2. Vegyszerekkel szembeni ellenálló képesség, agresszív környezet.
3. Plaszticitás, rugalmasság.
4. Környezetbarát, biztonság.
5. Alacsony hővezető képesség.
6. Gyenge nedvszívó képesség.
7. Magas mechanikai és fizikai ellenálló képesség.
8. Gyenge zsugorodás működés közben.
9. Az elsődleges forma gyors helyreállítása a kirakodás után.

A specifikációk változhatnak, attól függően, hogy a gyártás során további komponenseket adnak-e (színezékek, töltőanyagok, habosító szerek).

A szerkezet nem érzékeny rágcsálók, rovarok, mikroorganizmusok szaporodására. Újrahasznosítás lehetséges.

asztal

Poliuretán hab ("hab"), beleértve a "memória habot" (Memory Foam)

A matracok gyártásához rugalmas poliuretán habot (bútor poliuretán hab) használnak. Különböző keménységűek, rugós matracokban puha poliuretán habot használnak, rugótlan matracokban közepes keménységű és kemény poliuretán habot is használnak a matrac alapjaként (monolit blokk). A matracok összes töltőanyaga közül a legolcsóbb, bár a matracgyártásban ugyanakkor különböző típusú poliuretán habokat használnak, amelyek minőségükben, maximális terhelésükben és ennek megfelelően élettartamukban különböznek, ideértve a drága és kiváló minőségű poliuretán habokat ( latex, memóriahatású anyag), amelyek saját tulajdonságaik és minőségük szerint még a természetes latexnél sem alacsonyabbak. Ennek az anyagnak a jó tulajdonsága a jó légáteresztő képesség porózus szerkezete miatt.

Habszivacs - a rugalmas poliuretán hab kereskedelmi neve, amely a Szovjetunióban elsősorban a skandináv Porolon vállalat volt.

A poliuretán hab (PPU) egy sejttípusú mesterséges töltőanyag (vizuálisan összehasonlítható egy szivaccsal), bevált és biztonságos anyag, amely megerősíti széles körű használatát a mindennapi életben, például: mosogatószivacsok, töltőanyagok autóülésekben, szigetelés az építkezésben.A poliuretán hab előállításának fő nyersanyagaként a poliolokat használják, a poliol és számos módosító katalizátor keverésekor kémiai reakció következik be, amelynek eredményeként az elegy habzik. A vegyi termékek eltérő adagolása miatt különböző típusú poliuretán habokat kapunk.

Nagyon rugalmas poliuretán hab (mesterséges latex) javítja a gyártáshoz felhasznált alapanyagok tulajdonságait, valamint a sejtek szerkezetét. Ellentétben a hagyományos elasztikus PU habbal, amelynek egyforma a sejtszerkezete, a nagyon elasztikus PU habbal nem egyenletes felépítésű, a cellák mérete és falvastagsága különböző, véletlenszerűen oszlanak el. Alacsony terhelés esetén az inhomogén szerkezet miatt kisebb sejtek lépnek munkába, és a terhelés növekedésével nagyobb sejtek lépnek munkába, nagyobb ellenállással a tömörítéssel szemben. Ezért a nagyon rugalmas PU habot megkülönbözteti a nagy rugalmasság és kényelem, valamint a hosszabb élettartam.

A bal oldali ábra a jobb oldali közönséges poliuretán hab sejtjeinek szerkezetét mutatja - nagyon rugalmas PU hab.

Fotó egy matracban töltőanyagként használt közönséges poliuretán habból (3 cm magasság) készült tábláról.

Fotó egy nagy rugalmasságú poliuretán hab (8 cm magasságú) monolit tömbjéről, amelyet a Lordflex matracainak olasz gyártója, a Waterform nevű, rugótlan matrac alapjaként használnak.

Viskoelasztikus poliuretán hab "alakmemóriával" (más nevek: Memoriform, Memory Foam, Memorix) drága és egyedi anyag, különleges fizikai és mechanikai tulajdonságokkal, a tömörítés utáni lassú helyreállítás jellemzi. Ha egy tárgyat (például egy emberi testet) viszkoelasztikus habba merítenek, a hab pontosan megismétli a merített test alakját, és a teher eltávolítása után a hab lassan visszatér eredeti alakjához. A viszkoelasztikus hab reagál a test és a környezeti hőmérsékletre, lágyulva a test hőjétől és könnyebben alkalmazkodva a test körvonalaihoz. Emiatt a töltőanyag a legkevesebb nyomást gyakorolja a bőr alatti erekre, és elősegíti a jobb véráramlást. Megnövekedett sűrűsége és egyúttal magas szintű kényelme miatt a "memóriával" ellátott PU habok alacsony légáteresztő képességgel rendelkeznek, mint a hagyományos PU habok. A viszkoelasztikus hab egyéb jellemzői a rezgéscsillapítás és a lengéscsillapítás - a viszkoelasztikus habból készült termékek az alkalmazott energia 90% -át elnyelik. A viszkoelasztikus PU habot az ipar számos területén használják, beleértve az űripart is (először a NASA - az Egyesült Államok Nemzeti Repülési és Űrhivatala) használta.

Fotó egy viszkoelasztikus poliuretán habból készült lemezről, amelynek "memóriája" (4 cm magasság) matrac töltőanyagként szolgál.

A fényképen egy kéz alakjának lenyomata látható, miután a viskoelasztikus poliuretán habot "memóriával" megnyomta - a hatás néhány másodpercig tart.

Videó a habszivacs bútorok gyártásáról az orosz SIBPLAST üzemben:

További információ a poliuretán habról

Amikor a XIX. Század 30-as éveinek végén, vagyis majdnem kétszáz évvel ezelőtt a Bayer-konszernnél dolgozó német fizikusok a poliuretán-elasztomerek fejlesztésén munkálkodtak, nem is gondolhatták, hogy a a nem kívánt gázbuborékokat tartalmazó kísérletek a polimer anyagok fejlődésének új lépéseivé válnának. A tudósok elkezdték céltudatosan kombinálni a többértékű alkoholokat a multifunkcionális izocianttal. Így jelent meg a sejtszerkezetű hab. Az ezt követő kísérletek és kísérletek a végtermék - poliuretán hab - képződéséhez vezettek.

Valójában a poliuretán hab (PUF) tömeges felhasználású mérnöki műanyag, amelyet különféle célokra lehet felhasználni.

A poliuretán habok különböző típusai poliésztereken vagy egyszerű poliésztereken (PE) alapulnak. Tehát a múlt század közepén a komplex PE alapján rugalmas tulajdonságokkal rendelkező hab műanyagokat kezdtek kifejleszteni. Néhány évvel később megjelentek az első poliéter-alapú habok. A PPU hatóköre fokozatosan bővült, és a 90-es évek végére a PPU-t mindenhol aktívan alkalmazták. Ezenkívül az előállított poliuretán hab teljes mennyiségének körülbelül 70% -át kárpitozott bútorok és matracok gyártásához használták fel.

A kárpitozott bútorok bizonyos típusú poliuretán habjának kiválasztásakor annak fő jellemzői számítanak: a merevség mértéke, súlya, rugalmassága, ütéselnyelő tulajdonságai. Mindezek a tulajdonságok attól függenek, hogy milyen kiindulási termékeket és készítményeket használnak a poliuretán hab előállításához.

A keménység mértéke szerint a rugalmas poliuretán hab lehet szuperlágy (0,5 kPa-tól), puha, standard vagy kemény. Rendkívül merev (10 kPa-ig terjedő) poliuretán hab is létezik. A merev poliuretán hab képes pótolni a rugótömböket, és a kis vastagságú puha poliuretán hablemezeket általában más anyagokkal kombinálva használják.

A rugalmas PU hab előállításának két módja van. Az öntött poliuretán habok gyártása során minden darabot külön öntenek. A tömbös poliuretán habok gyártása során a végtermék nagy téglalap alakú vagy hengeres tömb, amelyet ezután üresre vágnak.

A kárpitozott bútorok gyártásához használt tömbelasztikus poliuretán hab meghatározott típusának kiválasztásakor kiemelkedő jelentőségűek az olyan anyagok merevsége és látszólagos sűrűsége. A merevség az anyag azon képessége, hogy ellenálljon a deformációnak. A látszólagos sűrűséget a porózus anyag térfogatsűrűsége határozza meg. A merevség és a látszólagos sűrűség szorosan összefügg egymással: minél nagyobb az anyag sűrűsége, annál jobb a hab és annál magasabb a "fáradtság" határa. Vagyis minél nagyobb a terhelés egy bizonyos bútorrészre, annál nagyobbnak kell lennie a látszólagos sűrűségnek. Az anyag látszólagos sűrűségének és merevségének sikeresen ellenőrzött kombinációjával kiváló minőségű kárpitozott bútorokat érhet el.

A gyakorlat azt mutatja, hogy a kárpitozott bútorok különböző elemei számára a PPU kiválasztásának következő lehetőségei tekinthetők a legsikeresebbnek. Azoknál az üléseknél, amelyek állandóan nagy terhelést tapasztalnak, a PU hab sűrűségének legalább 28-30 kg / m3-nek kell lennie. A jóval kisebb terhelésű kartámaszokhoz és háttámlákhoz kissé alacsonyabb látszólagos sűrűségű (23-25 ​​kg / m3) poliuretán habot használhat. A legnagyobb látszólagos sűrűségre az ülések vékony padlójának (legalább 35 kg / m3), valamint a háttámlák és a kartámaszok (legalább 28 kg / m3) gyártásához használt PU hab esetében van szükség. Ennek oka, hogy minél kisebb a padló vastagsága, annál inkább deformálódik.

A poliuretán hab rugalmasságának mértékét a hiszterézishurok terhelés hatására kialakított területének nagysága alapján határozzuk meg. Minél kisebb a hurok, annál rugalmasabb az anyag, és ezért annál gyorsabban tér vissza eredeti alakjába a terhelés eltűnése után. A blokk-poliuretán habnak rengeteg lehetősége van a rugalmasság mértékének megválasztásában. Ez lehetővé teszi a padlók kombinálását változó rugalmasságú anyagokból, amelyek pontosan megfelelnek a megadott paramétereknek.

Az elasztikus blokk poliuretán hab különösen jó a matracok gyártásában. Ennek oka a magas légáteresztő képesség, a kiváló nedvesség- és hőcsere, ennek az anyagnak a kis súlya. Emlékeztetni kell azonban arra, hogy a matrac gyártásához használt poliuretán hab látszólagos sűrűségének legalább 30-35 kg / m3-nek kell lennie. Erre azért van szükség, hogy a poliuretán hab sejtjei ne deformálódjanak, és ne zavarja a nedvesség és a levegő cseréje a termék belsejében.

A blokk PPU-knak nagyon sok előnye van.Tartósak, mint a bútorok gyártásának anyaga (különösen azok, amelyeket a poliéterek alapján fejlesztettek ki), ellenállnak az öregedésnek, a nedvességnek és a szélsőséges hőmérsékleti hatásoknak. Ezenkívül a blokk poliuretán hab megfelel a legmagasabb egészségügyi és higiéniai követelményeknek. Számos tanulmány bizonyította a blokk poliuretán hab abszolút biztonságosságát az emberi egészség szempontjából. A tömb poliuretán hab egyetlen hátránya (különösen 30 kg / m3 alatti sűrűség mellett), amelyre emlékezni kell, hogy az anyag a túlzott összenyomás után helyreállítva elveszítheti eredeti tulajdonságait. Ez azt jelenti, hogy különös gonddal kell eljárni a tömbös poliuretán habot tartalmazó termékek tárolásakor és szállításakor.

Az öntött poliuretán habot összetett és terjedelmes puha bútor elemek gyártásához használják. Minden alkatrészt egyedi formában gyártanak. Ugyanakkor a gyártás pontossága olyan magas, hogy nem igényel további finomítást. Az öntött poliuretán habrészek sokkal nagyobb sűrűségűek, mint a hasonló jellemzőkkel rendelkező tömb poliuretán hab részek. A kanapék és a fotelek hátoldalának anyagsűrűsége nem kevesebb, mint 42 kg / m3, az ülések esetében - legalább 45-48 kg / m3. Az irodabútorokban, ahol a puha elem vastagsága nagyon kicsi, és a kopásállóság követelményei meglehetősen magasak, 55-70 kg / m3 sűrűségű poliuretán habot használnak.

A PU hab szinte minden anyaghoz kiváló tapadóképességű. Így az öntési eljárásban rugós tömbök, fémkeretek és egyéb alkatrészek használhatók egyidejűleg a PU-habbal. Így a kárpitozott bútorok készítésének folyamata nagymértékben leegyszerűsödik: egy művelettel teljesen kész egységet kaphat.

Ma a kárpitozott bútorok gyártásának fő padlóanyaga továbbra is olcsóbb blokk poliuretán hab.

Ezenkívül a Wikipédiában olvashat a poliuretán hab kémiai szerkezetéről és alkalmazásáról.

Kihívások és megoldások

Normál poliuretán hablemezek, tekercshabanyagok, tűzálló vagy viszkoelasztikus habok összetett felépítéssel - a penopoliuretan-spb.ru oldalon bemutatott termékek mindegyikének vannak bizonyos műszaki paraméterei, és egy adott probléma megoldására szolgálnak. Egyes töltőanyagokat bútorgyártáshoz használnak, másokat az építőiparban, mások pedig a helyiségek hangszigetelésének javítását szolgálják. De vannak olyanok, amelyek széles körű felhasználási lehetőségekkel rendelkeznek, és a legnehezebb dönteni az ebbe a kategóriába tartozó termékek kiválasztásáról.

Melyik poliuretán habot választja, minden vevő maga dönti el az elérni kívánt célok és a rendelkezésre álló költségvetés alapján. De néha a vásárlás előtt hasznos lesz megtudni, hogy a jól ismert vállalatok mit vállalnak a hasonló problémák megoldása érdekében, és milyen ajánlásokat adnak a szakértők az egyes habosított poliuretán típusokhoz. Ehhez egyszerűen keresse fel a "feladata" oldalt, például: "PU hab matrachoz" vagy "Habgumi a lakóépületek zajszigeteléséhez".

Általános tulajdonságok

A poliuretán hab és a habgumi nagy vegyi csoportba tartozik poliuretán habok... Alapján készülnek poliészterek... Megfelelő gyártás és felhasználás esetén az anyagok teljesen környezetbarátak és biztonságosak az élő szervezetek számára.

A poliuretán habokat széles körben használják a különböző tevékenységi területeken, az összetételtől, a műszaki jellemzőktől és az alaktól függően. Az anyag iránti igény a mindennapi életben, az építőiparban és az iparban.

Általános Specifikációk:

• Sűrűség - 30-300 kg / m3.
• Hőmérséklet-tartomány - -60 és +80 ° C között
• Elektromos áram nem vezetőképesség.
• Könnyű.
• Ózonállóság.
• Kémiai reagensekkel (savakkal, lúgokkal, oldószerekkel stb.) Szembeni ellenállás.
• Légáteresztés.
• Alacsony csavarodási ellenállás.

A gyártásban 3 fő öntési technológiát alkalmaznak:

1. Forgó - nagy tárgyak és hengeres elemek takarása.
2. Ingyenes - bonyolult nehéz formák létrehozása.
3. Nyomás alatt - alkatrészek nagyüzemi gyártásához használják.

A kémiai összetétel megakadályozza a rovarok, rágcsálók szaporodását és a mikroorganizmusok fejlődését.

Poliuretán hab (merev poliuretán hab)

Az anyag sokféle gázzal töltött műanyagok... 85-90% áll inert gázfázis... A poliuretán hab egy szintetikus szigetelés, sejtszerkezettel.

Műszaki tulajdonságok:

• Hővezető képesség - 0,019 - 0,035 W / m * K.
• Sűrűség - 45-60 kg / m3.
• Vízfelvétel - 1,2-2,1%.
• Romboló hatású - 0,15-1 MPa (kompresszió) és 0,35-1,9 MPa (hajlítás).
• A zárt pórusok száma (85-95 és több).
• A gyúlékonyság a nehezen éghető anyagok kategóriája.

Poliuretán habot használnak lakó- és ipari épületek hőszigetelése... A termék szorosan illeszkedik a vízszintes és függőleges sík felületekhez. Anyagcsere nem szükséges az épület teljes élettartama alatt. A poliuretán hab alkalmas padlók, falak, mennyezetek hőszigetelésére.

A minimális élettartam 25-30 éves... A kémiai reagensek (oldószerek, lágyítószerek, ásványi olaj, üzemanyag, savak, lúgok) nem ronthatják le a szerkezetet, mivel a sejtek zárva vannak. A termék ellenáll a rágcsálók és rovarok megjelenésének, a gomba, a penész és a mikrobák fejlődésének. Az idegen elemek nem hatolnak be a szerkezetbe.