Cum să alegeți spuma poliuretanică pentru aplicația dvs.?

Ce este spuma poliuretanică (modificare dură)?

Spuma poliuretanica Este de fapt un grup de materiale aparținând categoriei materialelor plastice, care sunt realizate pe bază de poliuretani. Structura materialelor corespunzătoare conține o proporție semnificativă de cavități umplute cu aer - pori sau bule. Spuma poliuretanică a fost inventată în anii 1930. Curând a început să se implice activ în diferite domenii ale activității economice.

Spuma poliuretanica

Spuma poliuretanică „clasică” este înțeleasă cel mai adesea ca varietate solidă. Acest material este utilizat în mod activ ca element de izolare termică în construcția spațiilor rezidențiale. Există modificări ale spumei poliuretanice solide, care se caracterizează printr-o viteză operațională de întărire și pot fi utilizate în mod eficient pentru a conferi stabilitate structurilor individuale de construcție - vorbim despre așa-numita spumă poliuretanică.

Spuma poliuretanică întărită are un grad ridicat de rezistență chimică și termică. Este adesea posibil să îl scoateți de pe suprafața pe care este distribuit numai mecanic. Este necesar să distingem spuma poliuretanică rigidă de materiale similare, cum ar fi polistirenul, latexul spumos sau buretele de celuloză, care au o compoziție chimică complet diferită.

Caracteristici distinctive

1. Baza de fabricație... Spuma poliuretanică flexibilă este produsă folosind poliesteri liniari sau ușor ramificați. De obicei, materialul finit are o structură de celule deschise. Poliesterii foarte ramificați sunt utilizați pentru a produce materiale rigide, care formează polimeri foarte reticulați. Structura produsului are pori închisi. Pentru proprietăți suplimentare, fibra de sticlă, covorașe de sticlă și alte componente suplimentare sunt adăugate la compoziție.
2. Elasticitate... Spuma poliuretanică elastică își păstrează forma mult mai bine după răsucire și întindere. Materialul revine rapid la starea inițială după expunerea la forțe externe. Spuma poliuretanică elastică este cel mai flexibil produs de construcție utilizat.
3. Densitate... Indicatorul mediu al spumei poliuretanice rigide este de 45-60 kg / m3, elastic - 8-20 kg / m3. Cu o grosime egală, densitatea spumei este mai mare. Când creați caracteristici generale, va trebui să cheltuiți de trei ori mai mult material elastic decât materialul rigid, ceea ce este neeconomic.
4. Caracteristici tehnice tipice... Spuma poliuretanică elastică are izolație termică și izolare fonică ridicată. Materialul este caracterizat de proprietăți dielectrice și de amortizare. Produsul aderă bine la suprafețele din lemn, metal, țesături și hârtie. Spuma poliuretanică rigidă are o izolație electrică ridicată și o capacitate redusă de absorbție a umezelii.
5. Costul... Materialul elastic este mai ieftin decât spuma poliuretanică rigidă. Atunci când alegeți un produs, trebuie să acordați atenție caracteristicilor tehnice și proprietăților, și nu costului. Fiecare material are propriul scop. Numai în unele cazuri pot fi înlocuite între ele.

Ce este cauciucul spumant?

Materialul în cauză este un tip de spumă poliuretanică - în modificarea sa elastică. Volumele semnificative de spumă de cauciuc au fost importate în țara noastră sub marca scandinavă Porolon - de unde și numele produsului corespunzător, care este comun în Federația Rusă. Cauciucul spumant este un material relativ nou.La scară industrială, a început să fie produs la mijlocul secolului al XX-lea, adică puțin mai târziu decât spuma poliuretanică „clasică”.

Spuma de cauciuc

Particularitatea cauciucului spumos este că aproximativ 90% din volumul său este aer. O parte semnificativă a acestui volum poate fi înlocuită foarte repede cu apă - dacă înlocuiți cauciucul spumos sub flux sau îl scufundați într-un recipient cu lichid. Materialul în cauză este, de asemenea, caracterizat de o rezistență ridicată la deformare.

Elasticitatea și capacitatea de a absorbi apa fac din cauciuc spumant unul dintre cele mai utile materiale din viața de zi cu zi. Bureții sunt fabricați din acesta pentru spălarea vaselor și alte scopuri. Cauciucul spumant este adesea folosit ca material de umplutură la fabricarea mobilierului. Uneori este folosit ca încălzitor - datorită permeabilității la aer relativ scăzute.

Cu toate acestea, materialul în cauză prezintă o serie de dezavantaje.

În primul rând, este demn de remarcat faptul că producția de cauciuc spumos este un proces foarte dăunător pentru mediu, deoarece substanțele toxice sunt utilizate în interiorul acestuia. În timp, materialul în cauză își pierde proprietățile utile - devine mai puțin elastic, straturile de aer prezente în el dispar. Prin urmare, cauciucul spumant este cel mai adesea utilizat în acele zone în care nu este de așteptat să fie utilizat prea intens sau în care înlocuirea frecventă a produselor realizate pe baza materialului corespunzător este acceptabilă.

Cauciuc spumant (spumă poliuretanică elastică)

În ceea ce privește proprietățile, cauciucul spumant este cât mai aproape de plastic și cauciuc. Spuma poliuretanică flexibilă are următoarele caracteristici:

1. Putere mare.
2. Rezistență la substanțe chimice, medii agresive.
3. Plasticitate, flexibilitate.
4. Respectarea mediului, siguranță.
5. Conductivitate termică scăzută.
6. Absorbție slabă a umezelii.
7. Rezistență ridicată la stres mecanic și fizic.
8. Contracție slabă în timpul funcționării.
9. Recuperarea rapidă a formei primare după descărcare.

Specificațiile pot varia, în funcție de adăugarea de componente suplimentare în timpul producției (coloranți, materiale de umplutură, agenți de suflare).

Structura nu este susceptibilă la reproducerea rozătoarelor, insectelor, microorganismelor. Reciclarea este posibilă.

Masa

Spumă poliuretanică ("cauciuc spumos"), inclusiv cu "memorie de formă" (Memory Foam)

Spuma poliuretanică elastică (spuma poliuretanică de mobilă) este utilizată la producerea saltelelor. Există diferite durități, în saltelele cu arc se folosește spumă poliuretanică moale, în saltelele fără arc se folosește și spuma poliuretanică dură medie și spumă dură ca bază a saltelei (bloc monolitic). Cea mai ieftină dintre toate umpluturile din saltele, deși în același timp sunt utilizate diferite tipuri de spumă poliuretanică la producerea saltelei, diferind în ceea ce privește calitatea, sarcina maximă și, în consecință, durata de viață, inclusiv tipurile scumpe și de înaltă calitate de spumă poliuretanică latex, material cu efect de memorie), care prin propriile lor proprietăți și calitate nu sunt inferioare nici măcar latexului natural. Lucrul bun al acestui material este respirabilitatea bună datorită structurii sale poroase.

Spuma de cauciuc - este denumirea comercială a spumei poliuretanice flexibile, care în Uniunea Sovietică era în principal compania scandinavă Porolon.

Spuma poliuretanică (PPU) este un material de umplutură artificială de tip celular (vizual poate fi comparat cu un burete), este un material dovedit și sigur, care confirmă utilizarea pe scară largă în viața de zi cu zi, de exemplu: bureți pentru spălarea vaselor, material de umplutură în scaune auto, izolație în construcție.Poliolii sunt folosiți ca materie primă principală pentru producerea de spumă poliuretanică; atunci când se amestecă un poliol și un număr de catalizatori modificatori, are loc o reacție chimică, ca urmare a căreia amestecul este spumant. Datorită dozelor diferite de produse chimice, se obțin diferite tipuri de spumă poliuretanică.

Spumă poliuretanică foarte elastică (latex artificial) se remarcă prin proprietăți îmbunătățite ale materiilor prime utilizate pentru fabricare, precum și structura celulelor. Spre deosebire de spuma PU convențională elastică, care are o structură uniformă a celulei, spuma PU foarte elastică are o structură neuniformă, celulele au dimensiuni diferite, grosimi ale pereților și sunt distribuite aleatoriu. Datorită structurii neomogene la o sarcină mică, celulele mai mici intră în lucru și, pe măsură ce sarcina crește, celulele mai mari intră în lucru, cu o rezistență mai mare la compresiune. Prin urmare, spuma PU foarte elastică se distinge prin elasticitate și confort ridicate, precum și o durată de viață mai lungă.

Figura din stânga arată structura celulelor din spuma poliuretanică convențională, din dreapta - spumă poliuretanică foarte elastică.

Fotografie a unei plăci din spumă poliuretanică obișnuită (înălțime 3 cm) folosită ca material de umplutură într-o saltea.

Fotografie a unui bloc monolitic de spumă poliuretanică foarte rezistentă (înălțimea de 8 cm) numită Waterform de producătorul italian de saltele Lordflex, folosită ca bază într-o saltea fără arc.

Spumă poliuretanică viscoelastică cu „memorie de formă” (alte nume: Memoriform, Memory Foam, Memorix) este un material scump și unic, cu proprietăți fizice și mecanice speciale, caracterizat prin recuperare lentă după comprimare. Când un obiect (de exemplu, un corp uman) este scufundat într-o spumă viscoelastică, spuma reproduce exact forma corpului scufundat și, după ce sarcina este îndepărtată, spuma revine încet la forma inițială. Spuma viscoelastică reacționează la temperatura corpului și la temperatura ambiantă prin înmuierea cu căldura corporală și ajustarea mai ușoară la contururile corpului. Datorită acestui fapt, umplutura exercită cea mai mică presiune asupra vaselor subcutanate și favorizează un flux sanguin mai bun. Datorită densității sale crescute și, în același timp, a unui nivel ridicat de confort, spuma PU cu „memorie” are o permeabilitate redusă a aerului în comparație cu spuma PU convențională. Alte caracteristici ale spumei viscoelastice sunt amortizarea vibrațiilor și absorbția șocurilor - produsele fabricate din spumă viscoelastică absorb până la 90% din energia aplicată. Spuma PU viscoelastică este utilizată în multe domenii ale industriei, inclusiv în industria spațială (a fost folosită pentru prima dată de NASA - Administrația Națională Aeronautică și Spațială a SUA).

Fotografie a unei plăci din spumă poliuretanică viscoelastică cu „memorie” (înălțime 4 cm) folosită ca umplutură într-o saltea.

Fotografia arată o amprentă a formei unei mâini după ce ați apăsat pe spuma poliuretanică viscoelastică cu „memorie” - efectul durează câteva secunde.

Video despre producția de cauciuc spumant pentru mobilă la fabrica rusă SIBPLAST:

Mai multe despre spuma poliuretanică

Când la sfârșitul anilor 30 ai secolului al XIX-lea, adică în urmă cu aproape două sute de ani, fizicienii germani care lucrau pentru concernul Bayer au lucrat la dezvoltarea elastomerilor poliuretanici, nici măcar nu au putut crede că produsul final obținut ca experimentele, conținând bule de gaz nedorite, ar deveni un nou pas în evoluția materialelor polimerice. Oamenii de știință au început să combine în mod intenționat alcooli polihidrici cu izocianți multifuncționali. Așa a apărut spuma cu structură celulară. Experimentele și experimentele ulterioare au condus la formarea produsului final - spumă poliuretanică.

De fapt, spuma poliuretanică (PUF) este un material plastic de inginerie care poate fi utilizat în diferite scopuri.

Diferite tipuri de spumă poliuretanică se bazează pe poliesteri sau poliesteri simpli (PE). Deci, pe baza PE complex la mijlocul secolului trecut, au început să fie dezvoltate materiale plastice spumante cu proprietăți elastice. Câțiva ani mai târziu, au apărut primele spume pe bază de polieteri. Domeniul de aplicare al PPU s-a extins treptat și, până la sfârșitul anilor 90, PPU a fost utilizat în mod activ peste tot. Mai mult, aproximativ 70% din volumul total de spumă poliuretanică produsă a fost utilizat la fabricarea mobilierului tapițat și a saltelelor.

Atunci când alegeți un anumit tip de spumă poliuretanică pentru mobilier tapițat, caracteristicile sale principale contează: gradul de rigiditate, greutate, elasticitate, proprietăți de absorbție a șocurilor. Toate aceste calități depind de produsele și formulările de pornire utilizate în producția de spumă poliuretanică.

În funcție de gradul de duritate, spuma poliuretanică elastică poate fi super moale (de la 0,5 kPa), moale, standard sau dură. Există, de asemenea, spumă poliuretanică ultra-rigidă (până la 10 kPa). Spuma poliuretanică rigidă este capabilă să înlocuiască blocurile de arc, iar foile moi din spumă poliuretanică de grosime mică sunt de obicei utilizate în combinație cu alte materiale.

Există două moduri de a produce spumă PU flexibilă. La fabricarea spumelor poliuretanice turnate, fiecare piesă este turnată separat. În producția de spume poliuretanice bloc, produsul final este blocuri mari dreptunghiulare sau cilindrice, care sunt apoi tăiate în semifabricate.

Atunci când alegeți un tip specific de spumă poliuretanică elastică de bloc pentru fabricarea mobilierului tapițat, concepte precum rigiditatea materialului și densitatea sa aparentă sunt de o importanță capitală. Rigiditatea este capacitatea unui material de a rezista la deformare. Densitatea aparentă este determinată de densitatea în vrac a materialului poros. Rigiditatea și densitatea aparentă sunt strâns legate: cu cât densitatea materialului este mai mare, cu atât spuma este mai bună și cu atât este mai mare limita „oboselii” acesteia. Adică, cu cât sarcina este mai mare pe o anumită secțiune de mobilier, cu atât ar trebui să fie mai mare densitatea aparentă. Cu o combinație verificată cu succes a densității aparente și rigidității materialului, puteți obține mobilier tapițat de înaltă calitate.

Practica arată că următoarele opțiuni pentru selectarea PPU pentru diferite elemente de mobilier tapițat pot fi considerate cele mai reușite. Pentru scaunele care se confruntă cu sarcini mari constante, densitatea spumei PU trebuie să fie de cel puțin 28-30 kg / m3. Pentru cotiere și spate, care au o sarcină mult mai mică, puteți utiliza spumă poliuretanică cu o densitate aparentă ușor mai mică (23-25 ​​kg / m3). Cel mai înalt grad de densitate aparentă este necesar pentru spuma PU utilizată la fabricarea pardoselii subțiri în scaune (nu mai puțin de 35 kg / m3) și în spate și cotiere (nu mai puțin de 28 kg / m3). Motivul este că cu cât este mai mică grosimea pardoselii, cu atât se pretează mai mult la deformare.

Gradul de elasticitate al spumei poliuretanice este determinat pe baza dimensiunii zonei buclei de histerezis sub influența sarcinii. Cu cât bucla este mai mică, cu atât materialul este mai elastic și, prin urmare, cu atât mai repede va reveni la forma inițială după ce sarcina a dispărut. Spuma poliuretanică bloc are oportunități ample în ceea ce privește selectarea gradului de elasticitate. Acest lucru face posibilă combinarea pardoselilor din materiale cu grade diferite de elasticitate, care corespund exact parametrilor specificați.

Spuma de poliuretan elastic elastică este deosebit de bună în fabricarea saltelelor. Motivul este permeabilitatea ridicată a aerului, schimbul excelent de umiditate și căldură, greutatea redusă a acestui material. Cu toate acestea, trebuie amintit faptul că densitatea aparentă a spumei poliuretanice utilizate la fabricarea saltelei trebuie să fie de cel puțin 30-35 kg / m3. Acest lucru este necesar, astfel încât celulele spumei poliuretanice să nu se deformeze și să nu fie perturbate umiditatea și schimbul de aer în interiorul produsului.

Blocurile PPU au o mulțime de avantaje.Sunt rezistente ca material pentru fabricarea mobilierului (în special cele dezvoltate pe bază de polieteri), rezistente la îmbătrânire, umiditate și temperaturi extreme. În plus, spuma poliuretanică bloc îndeplinește cele mai înalte cerințe sanitare și igienice. Numeroase studii au dovedit siguranța absolută a spumei poliuretanice bloc pentru sănătatea umană. Singurul dezavantaj al spumei poliuretanice bloc (în special cu o densitate mai mică de 30 kg / metru cub), care trebuie amintit, este că materialul își poate pierde proprietățile originale atunci când este restaurat după compresie excesivă. Aceasta înseamnă că trebuie acordată o atenție deosebită la depozitarea și transportul produselor care conțin spumă poliuretanică bloc.

Spuma poliuretanică turnată este utilizată la fabricarea elementelor de mobilier moi și voluminoase. Fiecare piesă este produsă într-o matriță individuală. În același timp, acuratețea producției este atât de mare încât nu necesită perfecționare suplimentară. Piesele din spumă poliuretanică turnată au o densitate mult mai mare decât piesele din spumă poliuretanică bloc cu caracteristici similare. Densitatea materialului pentru spătarele canapelelor și fotoliilor nu este mai mică de 42 kg / m3, pentru scaune - nu mai puțin de 45-48 kg / m3. În mobilierul de birou, unde grosimea elementului moale este foarte mică, iar cerințele pentru rezistența la uzură sunt destul de ridicate, se folosește spumă poliuretanică cu o densitate de 55 - 70 kg / m3.

Spuma PU are o capacitate mare de adeziv la aproape orice material. Astfel, în metoda de turnare, blocurile de arc, ramele metalice și alte piese pot fi utilizate simultan cu spuma PU. Astfel, procesul de fabricare a mobilierului tapițat este mult simplificat: într-o singură operație, puteți obține o unitate complet finisată.

Astăzi, materialul principal pentru pardoseală în fabricarea mobilierului tapițat rămâne o spumă poliuretanică mai ieftină.

În plus, puteți citi despre structura chimică și aplicațiile spumei poliuretanice pe Wikipedia.

Provocări și soluții

Foi de spumă poliuretanică standard, materiale din spumă pentru role, spume rezistente la foc sau viscoelastice cu o structură complexă - fiecare tip de produs prezentat pe penopoliuretan-spb.ru are anumiți parametri tehnici și este conceput pentru a rezolva o problemă specifică. Unele materiale de umplutură sunt utilizate pentru producția de mobilier, altele în industria construcțiilor, iar altele pentru a îmbunătăți izolarea fonică a spațiilor. Există însă cele care au o gamă largă de aplicații și este cel mai dificil să se decidă asupra alegerii produselor din această categorie.

Ce spumă poliuretanică alege, fiecare cumpărător decide singur, pe baza obiectivelor pe care dorește să le atingă și a bugetului disponibil. Dar uneori, înainte de a face o achiziție, va fi util să aflăm ce companii bine-cunoscute iau pentru a rezolva probleme similare și ce recomandări sunt oferite de experți pentru fiecare tip de poliuretan spumat. Pentru a face acest lucru, pur și simplu accesați pagina sarcinii „dvs.”, de exemplu, „Spumă PU pentru saltea” sau „Spumă de cauciuc pentru izolare fonică în clădirile rezidențiale”.

Proprietăți generale

Spuma poliuretanică și cauciucul spumant aparțin unui grup chimic mare spume poliuretanice... Acestea sunt produse pe baza poliesterii... Atunci când sunt fabricate și utilizate în mod corespunzător, materialele sunt complet ecologice și sigure pentru organismele vii.

Spumele poliuretanice sunt utilizate pe scară largă în diverse domenii de activitate, în funcție de compoziție, caracteristici tehnice și formă. Materialul este cel mai solicitat în viața de zi cu zi, construcții și industrie.

Specificații generale:

• Densitate - 30-300 kg / m3.
• Intervalul de temperatură - de la -60 la +80 ° C.
• Neconductivitate a curentului electric.
• Greutate redusă.
• Rezistența la ozon.
• Rezistența la reactivi chimici (acizi, alcalii, solvenți etc.).
• Permeabilitatea la aer.
• Rezistență redusă la răsucire.

În producție, sunt utilizate 3 tehnologii principale de turnare:

1. Rotativ - acoperirea obiectelor mari și a elementelor cilindrice.
2. Liber - crearea unor forme grele complexe.
3. Sub presiune - utilizat pentru producția pe scară largă de piese.

Compoziția chimică împiedică reproducerea insectelor, rozătoarelor și dezvoltarea microorganismelor.

Spumă poliuretanică (spumă rigidă poliuretanică)

Materialul este o varietate materiale plastice umplute cu gaz... 85-90% constă din faza gazoasă inertă... Spuma poliuretanică este o izolație sintetică cu o structură celulară.

Proprietăți tehnice:

• Conductivitate termică - 0,019 - 0,035 W / m * K.
• Densitate - 45-60 kg / m3.
• Absorbția apei - 1,2-2,1%.
• Distructiv - 0,15-1 MPa (compresie) și 0,35-1,9 MPa (îndoire).
• Numărul de pori închisi (85-95 și mai mult).
• Inflamabilitatea este o categorie de substanțe greu combustibile.

Spuma poliuretanică este utilizată pentru izolarea termică a clădirilor rezidențiale și industriale... Produsul se potrivește perfect pe suprafețele plane orizontale și verticale. Înlocuirea materialului nu este necesară pe toată durata de viață a clădirii. Spuma poliuretanică este potrivită pentru izolarea termică a podelelor, pereților, tavanelor.

Durata de viață minimă este 25-30 de ani... Reactivii chimici (solvenți, dedurizanți, ulei mineral, combustibil, acizi, alcalii) nu pot distruge structura, deoarece celulele din ea sunt închise. Produsul este rezistent la apariția rozătoarelor și a insectelor, la dezvoltarea ciupercilor, a mucegaiului și a microbilor. Elementele străine nu pătrund în structură.