Ako si vybrať polyuretánovú penu pre svoju aplikáciu?

Čo je to polyuretánová pena (tvrdá úprava)?

Polyuretánová pena Je to vlastne skupina materiálov patriacich do kategórie plastov, ktoré sa vyrábajú na báze polyuretánov. Štruktúra zodpovedajúcich materiálov obsahuje značný podiel dutín vyplnených vzduchovými pórmi alebo bublinami. Polyuretánová pena bola vynájdená v 30. rokoch 20. storočia. Čoskoro sa začal aktívne venovať rôznym oblastiam hospodárskej činnosti.

Polyuretánová pena

„Klasická“ polyuretánová pena sa najčastejšie chápe ako jej pevná rozmanitosť. Tento materiál sa aktívne používa ako prvok tepelnej izolácie pri výstavbe bytových priestorov. Existujú úpravy z pevnej polyuretánovej peny, ktoré sa vyznačujú prevádzkovou rýchlosťou tvrdnutia a dajú sa efektívne využiť na zabezpečenie stability jednotlivých stavebných konštrukcií - hovoríme o takzvanej polyuretánovej pene.

Vytvrdená polyuretánová pena má vysoký stupeň chemickej a tepelnej odolnosti. Často je možné ho odstrániť z povrchu, na ktorom je distribuovaný, iba mechanicky. Je potrebné odlíšiť tuhú polyuretánovú penu od podobných materiálov ako polystyrén, penový latex alebo celulózová špongia, ktoré majú úplne odlišné chemické zloženie.

Charakteristické vlastnosti

1. Výrobný základ... Pružná polyuretánová pena sa vyrába z lineárnych alebo mierne rozvetvených polyesterov. Hotový materiál má obvykle otvorenú bunkovú štruktúru. Vysoko rozvetvené polyestery sa používajú na výrobu tuhých materiálov, ktoré tvoria vysoko zosieťované polyméry. Štruktúra produktu má uzavreté póry. Pre ďalšie vlastnosti sa do kompozície pridáva sklenené vlákno, sklenené rohože a ďalšie ďalšie komponenty.
2. Pružnosť... Elastická polyuretánová pena si po skrútení a natiahnutí oveľa lepšie drží tvar. Materiál sa po vystavení vonkajším silám rýchlo vráti do pôvodného stavu. Elastická polyuretánová pena je najpružnejší stavebný výrobok, ktorý sa používa.
3. Hustota... Priemerný indikátor tuhej polyuretánovej peny je 45-60 kg / m3, elastický - 8-20 kg / m3. Pri rovnakej hrúbke je hustota peny vyššia. Pri vytváraní všeobecných charakteristík budete musieť minúť trikrát pružnejší materiál ako tuhý, čo je neekonomické.
4. Typické technické vlastnosti... Elastická polyuretánová pena má vysokú tepelnú a zvukovú izoláciu. Materiál sa vyznačuje dielektrickými a tlmiacimi vlastnosťami. Produkt dobre priľne k povrchom dreva, kovu, textílií a papiera. Tuhá polyuretánová pena má vysokú elektrickú izoláciu a nízku kapacitu absorpcie vlhkosti.
5. Náklady... Elastický materiál je lacnejší ako tvrdá polyuretánová pena. Pri výbere produktu musíte venovať pozornosť technickým vlastnostiam a vlastnostiam, nie nákladom. Každý materiál má svoj vlastný rozsah. Iba v niektorých prípadoch je možné ich navzájom nahradiť.

Čo je penová guma?

Dotknutý materiál je typom polyuretánovej peny - v jej elastickej úprave. Značné objemy penovej gumy sa do našej krajiny dovážali pod značkou Scandinavian Porolon - odtiaľ pochádza aj názov zodpovedajúceho výrobku, ktorý je v Ruskej federácii bežný. Penová guma je relatívne nový materiál.V priemyselnom meradle sa začal vyrábať v polovici 20. storočia, teda o niečo neskôr ako „klasická“ polyuretánová pena.

Penová guma

Zvláštnosťou penovej gumy je, že asi 90% jej objemu je vzduch. Značnú časť tohto objemu je možné veľmi rýchlo nahradiť vodou - ak pod prúdom nahradíte penovú gumu alebo ju ponoríte do nádoby s tekutinou. Predmetný materiál sa tiež vyznačuje vysokou odolnosťou proti deformácii.

Vďaka pružnosti a schopnosti absorbovať vodu je penová guma jedným z najužitočnejších materiálov v každodennom živote. Vyrábajú sa z neho špongie na umývanie riadu a iné účely. Penová guma sa často používa ako plnivo pri výrobe nábytku. Niekedy sa používa ako ohrievač - kvôli relatívne nízkej priepustnosti vzduchu.

Predmetný materiál má však niekoľko nevýhod.

Najskôr je potrebné poznamenať, že výroba penovej gumy je veľmi škodlivý proces pre životné prostredie, pretože sa v ňom používajú toxické látky. V priebehu času predmetný materiál stráca svoje užitočné vlastnosti - stáva sa menej elastickým, vzduchové vrstvy v ňom prítomné zmiznú. Preto sa penová guma najčastejšie používa v tých oblastiach, kde sa neočakáva jej príliš intenzívne použitie alebo kde je prijateľná častá výmena výrobkov vyrobených na základe zodpovedajúceho materiálu.

Penová guma (elastická polyuretánová pena)

Čo sa týka vlastností, penová guma je čo najbližšie k plastom a gumám. Flexibilná polyuretánová pena má nasledujúce vlastnosti:

1. Vysoká pevnosť.
2. Odolnosť voči chemikáliám, agresívnemu prostrediu.
3. Plastickosť, flexibilita.
4. Ohľaduplnosť k životnému prostrediu, bezpečnosť.
5. Nízka tepelná vodivosť.
6. Zlá absorpcia vlhkosti.
7. Vysoká odolnosť proti mechanickému a fyzickému namáhaniu.
8. Slabé zmrštenie počas prevádzky.
9. Rýchle zotavenie primárneho tvaru po vyložení.

Špecifikácie sa môžu líšiť v závislosti od pridania ďalších zložiek počas výroby (farbivá, plnivá, penidlá).

Štruktúra nie je náchylná na reprodukciu hlodavcov, hmyzu, mikroorganizmov. Recyklácia je možná.

Tabuľka

Polyuretánová pena („penová guma“), vrátane „pamäťovej peny“ (pamäťová pena)

Pri výrobe matracov sa používa elastická polyuretánová pena (nábytková polyuretánová pena). Existujú rôzne tvrdosti, v pružinových matracoch sa používa mäkká polyuretánová pena, v bezpružinových matracoch sa ako základ matraca (monolitický blok) používa aj stredná tvrdosť a tvrdá polyuretánová pena. Najlacnejšie zo všetkých plnív matracov, aj keď sa pri výrobe matracov používajú súčasne rôzne druhy polyuretánovej peny, ktoré sa líšia kvalitou, maximálnym zaťažením a podľa toho aj životnosťou, vrátane drahých a kvalitných druhov polyuretánovej peny (umelých latex, materiál s pamäťovým efektom), ktoré svojimi vlastnými vlastnosťami a kvalitou nie sú nižšie ako prírodný latex. Dobrá vec na tomto materiáli je dobrá priedušnosť vďaka jeho pórovitej štruktúre.

Penová guma - je obchodný názov pre pružnú polyuretánovú penu, ktorou bola v Sovietskom zväze hlavne škandinávska spoločnosť Porolon.

Polyuretánová pena (PPU) je umelé plnivo bunkového typu (vizuálne sa dá porovnať s hubkou), je to osvedčený a bezpečný materiál, ktorý potvrdzuje jeho široké použitie v každodennom živote, napríklad: špongie na umývanie riadu, plnivo v autosedačkách, izolácia v konštrukcii.Ako hlavná surovina na výrobu polyuretánovej peny sa používajú polyoly, pri zmiešaní polyolu a množstva modifikujúcich katalyzátorov dôjde k chemickej reakcii, v dôsledku ktorej sa zmes spení. Vďaka rozdielnemu dávkovaniu chemických výrobkov sa získavajú rôzne druhy polyuretánovej peny.

Vysoko elastická polyuretánová pena (umelý latex) má zlepšené vlastnosti surovín použitých na výrobu, ako aj štruktúru buniek. Na rozdiel od bežnej elastickej PU peny, ktorá má jednotnú štruktúru buniek, má vysoko elastická PU pena nejednotnú štruktúru, bunky majú rozdielne veľkosti, hrúbku steny a sú náhodne rozložené. Vďaka nehomogénnej štruktúre pri malom zaťažení vstupujú do práce menšie články a so zvyšujúcim sa zaťažením vstupujú do činnosti aj väčšie články s väčšou odolnosťou proti stlačeniu. Preto sa vysoko elastická PU pena vyznačuje vysokou elasticitou a pohodlím, ako aj dlhšou životnosťou.

Obrázok vľavo zobrazuje štruktúru buniek z obyčajnej polyuretánovej peny, vpravo - vysoko elastickú PU penu.

Fotografia dosky z obyčajnej polyuretánovej peny (výška 3 cm) použitej ako výplň v matraci.

Fotografie monolitického bloku vysoko pružnej polyuretánovej peny (výška 8 cm) s názvom Waterform od talianskeho výrobcu matracov Lordflex, ktorý sa použil ako základ v bezpružinovom matraci.

Viskoelastická polyuretánová pena s „tvarovou pamäťou“ (ďalšie názvy: Memoriform, Memory Foam, Memorix) je drahý a jedinečný materiál so špeciálnymi fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami, ktorý sa vyznačuje pomalým zotavením po stlačení. Keď je predmet (napríklad ľudské telo) ponorený do viskoelastickej peny, pena presne reprodukuje tvar ponoreného tela a po odstránení záťaže sa pena pomaly vráti do pôvodného tvaru. Viskoelastická pena reaguje na teplotu tela a okolia zmäkčením pôsobením tepla a ľahšie sa prispôsobuje tvarom tela. Z tohto dôvodu plnivo vyvíja najmenší tlak na podkožné cievy a podporuje lepšie prekrvenie. Vďaka svojej zvýšenej hustote a zároveň vysokej úrovni pohodlia má PU pena s „pamäťou“ v porovnaní s bežnou PU penou nízku priepustnosť vzduchu. Ďalšími charakteristikami viskoelastickej peny sú tlmenie vibrácií a tlmenie nárazov - výrobky z viskoelastickej peny absorbujú až 90% aplikovanej energie. Viscoelastická PU pena sa používa v mnohých priemyselných oblastiach vrátane kozmického priemyslu (po prvýkrát ju použila NASA - americký Národný úrad pre letectvo a vesmír).

Fotografia dosky z viskoelastickej polyuretánovej peny s „pamäťou“ (výška 4 cm) použitej ako výplň v matraci.

Na fotografii je odtlačok tvaru ruky po stlačení viskoelastickej polyuretánovej peny s „pamäťou“ - efekt trvá niekoľko sekúnd.

Video o výrobe nábytkovej penovej gumy v ruskom závode SIBPLAST:

Viac o polyuretánovej pene

Keď na konci 30. rokov XIX. Storočia, teda pred takmer dvesto rokmi, nemeckí fyzici pracujúci pre koncern Bayer pracovali na vývoji polyuretánových elastomérov, nemohli si ani len myslieť, že konečný produkt získaný v dôsledku experimenty obsahujúce nežiaduce plynové bubliny by sa stali novým krokom vo vývoji polymérnych materiálov. Vedci začali účelovo kombinovať viacsýtne alkoholy s multifunkčnými izokyanátmi. Takto sa objavila pena s bunkovou štruktúrou. Následné experimenty a experimenty viedli k vzniku konečného produktu - polyuretánovej peny.

V skutočnosti je polyuretánová pena (PUF) hromadne používaným technickým plastom, ktorý sa dá použiť na rôzne účely.

Rôzne typy polyuretánovej peny sú založené na polyesteroch alebo jednoduchých polyesteroch (PE). Takže na základe komplexného PE sa v polovici minulého storočia začali vyvíjať penové plasty s elastickými vlastnosťami. O niekoľko rokov neskôr sa objavili prvé peny na báze polyéterov. Rozsah PPU sa postupne rozširoval a do konca 90. rokov sa PPU aktívne využívali všade. Ďalej sa asi 70% z celkového objemu vyrobenej polyuretánovej peny použilo na výrobu čalúneného nábytku a matracov.

Pri výbere určitého typu polyuretánovej peny pre čalúnený nábytok záleží na jeho hlavných vlastnostiach: stupeň tuhosti, hmotnosť, pružnosť, vlastnosti tlmiace nárazy. Všetky tieto vlastnosti závisia od toho, aké východiskové produkty a formulácie sa používajú pri výrobe polyuretánovej peny.

Podľa stupňa tvrdosti môže byť elastická polyuretánová pena super mäkká (od 0,5 kPa), mäkká, štandardná alebo tvrdá. K dispozícii je tiež ultra tuhá polyuretánová pena (do 10 kPa). Tuhá polyuretánová pena je schopná nahradiť pružinové bloky a dosky z mäkkej polyuretánovej peny malej hrúbky sa zvyčajne používajú v kombinácii s inými materiálmi.

Existujú dva spôsoby výroby flexibilnej PU peny. Pri výrobe tvarovaných polyuretánových pien sa každý kus lisuje osobitne. Pri výrobe blokových polyuretánových pien sú konečným produktom veľké obdĺžnikové alebo valcovité bloky, ktoré sa potom krájajú na polotovary.

Pri výbere konkrétneho typu blokovej elastickej polyuretánovej peny na výrobu čalúneného nábytku majú prvoradý význam pojmy ako tuhosť materiálu a jeho zdanlivá hustota. Tuhosť je schopnosť materiálu odolávať deformácii. Zdanlivá hustota je určená objemovou hustotou porézneho materiálu. Tuhosť a zdanlivá hustota spolu úzko súvisia: čím vyššia je hustota materiálu, tým lepšia je pena a tým vyššia je hranica jej „únavy“. To znamená, že čím väčšie je zaťaženie určitej časti nábytku, tým vyššia by mala byť zdanlivá hustota. S úspešne overenou kombináciou zdanlivej hustoty a tuhosti materiálu môžete dosiahnuť vysoko kvalitný čalúnený nábytok.

Prax ukazuje, že nasledujúce možnosti výberu PPU pre rôzne prvky čalúneného nábytku možno považovať za najúspešnejšie. U sedadiel, ktoré sú vystavené neustálemu vysokému zaťaženiu, by hustota PU peny mala byť minimálne 28 - 30 kg / m3. Na podrúčky a operadlá, ktoré majú oveľa menšie zaťaženie, môžete použiť polyuretánovú penu s mierne nižšou zdanlivou hustotou (23 - 25 kg / m3). Najvyšší stupeň zdanlivej hustoty sa vyžaduje u PU peny používanej na výrobu tenkých podláh v sedadlách (nie menej ako 35 kg / m3) a v operadlách a lakťových opierkach (nie menej ako 28 kg / m3). Dôvodom je, že čím menšia je hrúbka podlahy, tým viac sa deformuje.

Stupeň pružnosti polyuretánovej peny sa určuje na základe veľkosti plochy hysteréznej slučky pod vplyvom zaťaženia. Čím je slučka menšia, tým je materiál pružnejší, a tým rýchlejšie sa potom vráti do pôvodného tvaru po zmiznutí záťaže. Bloková polyuretánová pena má dostatok príležitostí, pokiaľ ide o výber stupňa pružnosti. To umožňuje kombinovať podlahové krytiny z materiálov s rôznym stupňom pružnosti, ktoré presne zodpovedajú zadaným parametrom.

Elastická bloková polyuretánová pena je obzvlášť dobrá pri výrobe matracov. Dôvodom je vysoká priepustnosť vzduchu, vynikajúca výmena vlhkosti a tepla, nízka hmotnosť tohto materiálu. Malo by sa však pamätať na to, že zdanlivá hustota polyuretánovej peny použitej pri výrobe matraca by mala byť najmenej 30 - 35 kg / m3. Je to nevyhnutné, aby sa bunky polyuretánovej peny nedeformovali a aby nedošlo k narušeniu výmeny vlhkosti a vzduchu vo vnútri produktu.

Blokovanie PPU má veľa výhod.Sú odolné ako materiál na výrobu nábytku (najmä vyvinutý na báze polyéterov), odolné voči starnutiu, vlhkosti a teplotným extrémom. Bloková polyuretánová pena navyše spĺňa najvyššie sanitárne a hygienické požiadavky. Početné štúdie preukázali absolútnu bezpečnosť blokovej polyuretánovej peny pre ľudské zdravie. Jedinou nevýhodou blokovej polyuretánovej peny (najmä s hustotou menšou ako 30 kg / m3), ktorú treba pamätať, je to, že materiál môže po nadmernom stlačení stratiť pôvodné vlastnosti. To znamená, že pri skladovaní a preprave výrobkov obsahujúcich blokovú polyuretánovú penu je potrebné postupovať osobitne opatrne.

Tvarovaná polyuretánová pena sa používa na výrobu zložitých a objemných mäkkých nábytkových prvkov. Každá časť sa vyrába v samostatnej forme. Presnosť výroby je zároveň taká vysoká, že nevyžaduje ďalšie zdokonaľovanie. Lisované diely z polyuretánovej peny majú oveľa vyššiu hustotu ako bloky z polyuretánovej peny s podobnými vlastnosťami. Hustota materiálu pre operadlá pohoviek a kresiel nie je menšia ako 42 kg / m3, pre sedadlá - nie menej ako 45-48 kg / m3. V kancelárskom nábytku, kde je hrúbka mäkkého prvku veľmi malá a požiadavky na odolnosť proti opotrebeniu pomerne vysoké, sa používa polyuretánová pena s hustotou 55 - 70 kg / m3.

PU pena má vysokú priľnavosť k takmer každému materiálu. Pri metóde formovania je teda možné použiť pružinové bloky, kovové rámy a ďalšie diely súčasne s PU penou. Proces výroby čalúneného nábytku je teda značne zjednodušený: v jednej operácii môžete získať úplne hotovú jednotku.

Dnes zostáva hlavným podlahovým materiálom pri výrobe čalúneného nábytku lacnejšia bloková polyuretánová pena.

Ďalej si môžete prečítať o chemickej štruktúre a aplikáciách polyuretánovej peny na Wikipedii.

Výzvy a riešenia

Štandardné dosky z polyuretánovej peny, zvitkové penové materiály, ohňovzdorné alebo viskoelastické peny so zložitou štruktúrou - každý typ výrobku uvedený na penopoliuretan-spb.ru má určité technické parametre a je navrhnutý tak, aby riešil konkrétny problém. Niektoré výplne sa používajú na výrobu nábytku, iné v stavebníctve a iné na zlepšenie zvukovej izolácie priestorov. Existujú ale také, ktoré majú širokú škálu aplikácií a je najťažšie rozhodnúť sa pre výber produktov z tejto kategórie.

Akú polyuretánovú penu si vyberie, každý kupujúci sa sám rozhodne na základe cieľov, ktoré chce dosiahnuť, a dostupného rozpočtu. Ale niekedy pred nákupom bude užitočné zistiť, čo berú známe spoločnosti na riešenie podobných problémov a aké odporúčania dávajú odborníci pre jednotlivé druhy penového polyuretánu. Ak to chcete urobiť, jednoducho prejdite na stránku „vašej“ úlohy, napríklad „PU pena pre matrac“ alebo „Penová guma na izoláciu hluku v obytných budovách“.

Všeobecné vlastnosti

Polyuretánová pena a penová guma patria do veľkej chemickej skupiny polyuretánové peny... Vyrábajú sa na báze polyestery... Pri správnej výrobe a použití sú materiály úplne ekologické a bezpečné pre živé organizmy.

Polyuretánové peny sa široko používajú v rôznych oblastiach činnosti, v závislosti od zloženia, technických charakteristík a tvaru. Tento materiál je najžiadanejší v každodennom živote, stavebníctve a priemysle.

Všeobecné špecifikácie:

• Hustota - 30-300 kg / m3.
• Teplotný rozsah - od -60 do +80 ° C.
• Nevodivosť elektrického prúdu.
• Nízka hmotnosť.
• Odolnosť voči ozónu.
• Odolnosť proti chemickým činidlám (kyseliny, zásady, rozpúšťadlá atď.).
• Priepustnosť vzduchu.
• Nízka odolnosť proti skrúteniu.

Pri výrobe sa používajú 3 hlavné technológie odlievania:

1. Rotačné - zakrytie veľkých predmetov a valcových prvkov.
2. zadarmo - vytváranie zložitých ťažkých foriem.
3. Pod tlakom - používa sa na veľkovýrobu dielov.

Chemické zloženie zabraňuje množeniu hmyzu, hlodavcov a vývoju mikroorganizmov.

Polyuretánová pena (tvrdá polyuretánová pena)

Materiál je rozmanitý plyny plnené plynom... 85-90% pozostáva z fáza inertného plynu... Polyuretánová pena je syntetická izolácia s bunkovou štruktúrou.

Technické vlastnosti:

• Tepelná vodivosť - 0,019 - 0,035 W / m * K.
• Hustota - 45-60 kg / m3.
• Absorpcia vody - 1,2-2,1%.
• Destruktívne - 0,15 - 1 MPa (kompresia) a 0,35 - 1,9 MPa (ohyb).
• Počet uzavretých pórov (85-95 a viac).
• Horľavosť je kategória ťažko horľavých látok.

Polyuretánová pena sa používa na tepelná izolácia bytových a priemyselných budov... Produkt tesne prilieha k vodorovným a zvislým rovným povrchom. Výmena materiálu nie je potrebná počas celej životnosti budovy. Polyuretánová pena je vhodná na tepelnú izoláciu podláh, stien, stropov.

Minimálna životnosť je 25-30 rokov... Chemické činidlá (rozpúšťadlá, zmäkčovadlá, minerálne oleje, palivo, kyseliny, zásady) nemôžu zničiť štruktúru, pretože bunky v nej sú uzavreté. Výrobok je odolný voči vzhľadu hlodavcov a hmyzu, vývoju plesní, plesní a mikróbov. Cudzie prvky neprenikajú do štruktúry.