البولي يوريثين (34 صورة): ما هذه المادة؟ البولي يوريثين الحراري والمرن ، الخصائص والكثافة ، نقطة الانصهار وخصائص أخرى ، الإنتاج

2024 مؤلف: Beatrice Philips | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-18 12:03

سمع لأول مرة عن البولي يوريثين في عام 1937. تم تصنيع هذه المادة بواسطة أوتو باير من ثنائي أيزوسيانات والبوليستر في شكل سائل. كان للمادة الكثير من المزايا مقارنة بالبلاستيك ، والتي كانت مطلوبة للغاية في ذلك الوقت.

ما هذه المادة؟

البولي يوريثين هو نوع فريد من المواد التي لها إمكانيات وآفاق غير محدودة تقريبًا للاستخدام. يحتوي البوليمر على نوعين من المواد الخام وهما: البوليولات والأيزوسيانات . يعتمد إنتاج هذا الأخير على تكرير النفط. عن طريق خلط العناصر السائلة ، يتم الحصول على التراكيب التفاعلية. تعتمد خصائص البولي يوريثين بشكل مباشر على المكونات التي صنع منها ، وكذلك على نسبة المحفزات وعوامل النفخ والمثبتات وغير ذلك الكثير.

يشبه البولي يوريثين ألياف بوليمر ذات بنية مسامية. يعتبر من المطاط الصناعي متعدد الاستخدامات ، ولكن له مزايا وعيوب.

تشمل مزايا البولي يوريثين الخصائص التالية:

• قوة ميكانيكية عالية
• ثابت العزل الكهربائي؛
• كشط ضعيف
• مرونة جيدة
• القدرة على الحفاظ على الشكل بعد التشوهات المتكررة ؛
• ارتداء المقاومة؛
• عمر خدمة طويل
• مقاومة الأحماض والزيوت والمذيبات ؛
• عدم القابلية لتأثير الكائنات الحية الدقيقة ؛
• نطاق درجة حرارة التشغيل الكبيرة ؛
• مقاومة درجات الحرارة المنخفضة
• القدرة على العمل تحت ضغط مرتفع.

هذه المادة لا تتقدم في العمر ، فهي تفسح المجال لأنواع مختلفة من الآلات. بالإضافة إلى ذلك ، تتميز منتجات البولي يوريثين بأنها خفيفة الوزن وبالتالي فهي سهلة النقل والتركيب. هذا المطاط الصناعي لديه القدرة على تكوين رغوة ، لذلك يتم تصنيع جميع أنواع المنتجات المسامية منه.

على الرغم من المزايا العديدة ، فإن البولي يوريثين له بعض العيوب:

• غير مستقر لأحمال الالتواء ؛
• تعتمد مرونة وقوة المادة بشكل مباشر على نظام درجة حرارة البيئة ؛
• تعقيد المعالجة وتحويلها إلى مواد خام ثانوية.

يشير هذا النوع من المطاط الصناعي إلى المواد التي يسهل استيعابها لجميع أنواع المعالجة. يتم تطبيق طرق مختلفة لتشكيله.

• النتوء . تتضمن هذه الطريقة لإنتاج البولي يوريثين إجبار المادة في شكل منصهر من خلال ثقب تشكيل الطارد.
• يصب . تحت تأثير الضغط ، يتم حقن الكتلة المنصهرة في قالب خاص ، وبعد ذلك يتم تبريدها.

مقارنة بالمطاط

على الرغم من أن المطاط والبولي يوريثين متشابهان تمامًا ، إلا أن المطاط الصناعي الصناعي يتفوق على المواد الطبيعية في خصائص الجودة. على عكس المطاط ، تتمتع ألياف البوليمر بقوة أعلى ومقاومة للتآكل . لهذا السبب ، يستخدم المطاط أقل من البولي يوريثين في العديد من الصناعات. العامل الرئيسي الذي يؤثر على متانة المادة هو تآكلها الكاشطة ، وقابليتها لتأثير البيئة العدوانية. عند المقارنة وفقًا لهذا المعيار ، يمكن استنتاج أن البولي يوريثين أكثر مقاومة للتآكل بعشر مرات.

وفقًا لتقييم مقاومة البيئات المختلفة ، يعتبر البوليمر أيضًا أفضل من المطاط . يمكنه تحمل آثار المذيبات والمواد الكيميائية السامة. من بين أشياء أخرى ، يتمتع المطاط الطبيعي بمقاومة شد أقل بمقدار 1.5-3 مرات من تلك الموجودة في المطاط الصناعي.المواد الاصطناعية قادرة على استعادة شكلها بسرعة دون تشوه في حالة الحمل العالي. المطاط ، بدوره ، يتفوق على المطاط الصناعي فقط من حيث التكلفة ، وهو أقل بكثير من المواد التركيبية.

ومع ذلك ، وفقًا للخبراء ، من أجل تجنب الحاجة إلى الدفع مرتين في المستقبل ، من الأفضل شراء مواد عالية الجودة ومكلفة.

الخصائص والخصائص

نظرًا لأن البولي يوريثين يعتمد على البوليول والأيزوسيانات ، فإنه ينتمي إلى مجموعة بوليولات البوليستر. نظرًا لحقيقة أن هذا النوع من المطاط الصناعي ، فإنه يتميز بقابلية التمدد الجيدة والقدرة على العودة إلى أشكاله الأصلية. يمكن أن تعطي الإضافات المختلفة خصائص فريدة للبوليول ، والتي يمكن أن تغير مؤشرات المرونة والنعومة والصلابة والمقاومة.

يتم إنتاج البولي يوريثين في عدة حالات:

• في سائل لزج
• لينة
• في صلب.

بغض النظر عن الشكل ، فإن المطاط الصناعي لا يغير خصائصه التقنية تحت تأثير العوامل البيئية الميكانيكية والكيميائية. هذه المادة أيضًا مقاومة للأشعة فوق البنفسجية والفطريات والعفن.

تسمح الميزات التقنية للبولي يوريثين باستخدامه في العديد من المجالات المنزلية والصناعية. دعنا نسرد الخصائص الرئيسية للبوليستر بوليول.

• كثافة . يعتمد المؤشر على نوع المادة ، وعادة ما يتراوح من 30 إلى 300 كجم / م 3.
• صلابة . على مقياس Shore ، يمكن أن يتراوح من 50 إلى 98 وحدة. تسمح هذه المؤشرات باستخدام المطاط الصناعي في الأحمال العالية.
• نطاق درجة حرارة كبيرة . يمكن تشغيل المادة في درجات حرارة من -60 إلى +80 درجة مئوية. مع مؤشر 120-140 درجة ، يمكن استخدامه لفترة قصيرة. يحتوي البولي يوريثان على درجة انصهار عالية - 160 درجة مئوية على الأقل. إذا تم تسخين هذه المواد إلى 220 درجة ، فستبدأ في التحلل.
• معامل التوصيل الحراري - 0 ، 028 واط / (م * كلفن) .
• هذا البوليول ليس له موصلية كهربائية .
• وزن . تزن المادة القليل جدًا.
• مقاومة الأوزون . لا يتحلل البولي يوريثين تحت تأثير الأوزون ، على عكس المطاط.
• مقاومة البيئات العدوانية .
• القابلية للاشتعال . وفقًا لـ GOST 12.1.044 ، يتم تصنيف المادة على أنها غير قابلة للاحتراق ، وبالتالي يتم استخدامها في العديد من الصناعات.
• الحفاظ على البيئة . يُصنف البولي يوريثين على أنه مادة آمنة ، لذلك غالبًا ما يستخدم في الحياة اليومية.

هل البولي يوريثين ضار؟

نظرًا لخصائصه الموفرة للطاقة ، يتم تصنيف البولي يوريثين على أنه مادة آمنة. ومع ذلك ، عند تقييم مدى ملاءمتها للبيئة ، يجدر مراعاة إمكانية حدوث ضرر لهذا المطاط الصناعي في الحالة السائلة والصلبة. كما أوضحت الممارسة ، في الشكل الجاف ، لا ينبعث من البوليول مواد ضارة . الأبخرة الخطرة ممكنة فقط إذا تم التعامل مع المواد بشكل غير صحيح.

إذا تم مراعاة جميع تدابير السلامة في الجزء السائل ، فلن يشكل البولي يوريثين أي خطر على الأشخاص والحيوانات.

ومع ذلك ، قد يؤدي انتهاك تكنولوجيا الإنتاج إلى إطلاق الأبخرة السامة التالية

• الايزوسيانات … هذه المواد هي جزء من الطلاء والورنيش ومنتجات الرغوة. يمكن أن يسبب وجودهم الربو في حالة عدم وجود حماية خاصة.
• محفزات الأمين ، والتي تسبب زيادة الحساسية والتهيج وعدم وضوح الرؤية . عند استنشاقها باستمرار ، تسبب هذه المواد تقرحات وتهيج الأغشية المخاطية وحروق في الفم والحلق والمريء.
• بوليول . إنه قادر على إظهار تأثيره السام فقط من خلال الاتصال المباشر مع كائن حي ، أي عند البلع. يتجلى تسمم البوليول في شكل قيء وتسمم وتشنجات.
• الحرائق . تتراكم هذه المادة تدريجياً في الجسم ، وبعد ذلك تسبب التسمم.

نتيجة لما سبق ، يمكننا أن نستنتج أن البولي يوريثين يمكن أن يكون ضارًا بالصحة فقط إذا تم استخدامه بشكل غير صحيح . يحدث هذا غالبًا عند استخدام أنواع منخفضة الجودة من الرش ، وكذلك في حالة عدم وجود حماية خاصة أثناء التشغيل.

يشعر الكثيرون بالقلق من مخاطر مادة البولي يوريثين المثبتة في المباني السكنية. لا جدوى من مخاوف المستخدمين ، حيث تخضع هذه الفئة من السلع للكثير من اختبارات السلامة قبل طرحها للبيع. يمكن أن تنشأ المشاكل فقط إذا تم شراء المطاط الصناعي من الشركة المصنعة التي ليس لديها شهادات الجودة.

مقارنة مع المواد الأخرى

بمعرفة خصائص البولي يوريثين ، يمكننا القول أن له مزايا أكثر بكثير من المطاط. كما ذكرنا سابقًا ، يتفوق هذا البوليمر عليه في المتانة وقابلية التمدد والقوة والعديد من الخصائص الأخرى. غالبًا ما يجد المستهلكون صعوبة في الاختيار بين البولي يوريثين والمنتجات المماثلة الأخرى ، ومقارنتها بهم.

• دوروبوليمر . له مظهر منتج بلاستيكي غير لامع. في المقابل ، يشبه البولي يوريثين مسحوقًا رغويًا ومغطى بطبقة أولية. هذا الأخير خفيف الوزن ورائع للعمل مع السقف. بالإضافة إلى ذلك ، تشكيلة واسعة جدا. ينتمي Duropolymer إلى البوليمرات المضادة للتخريب ، لذلك لا يتعين على المشتري التفكير في ترميمه لفترة طويلة.
• فينيل . هذه المادة ، على عكس البولي يوريثين ، لا تهدف إلى حماية السطح ، فهي تستخدم في كثير من الأحيان لأغراض الديكور.
• سيليكون . يتم إنتاج هذه المواد لاستخدامها في أنواع مختلفة من العمل. وفقًا للمستهلكين ، يتميز المطاط الصناعي بمتانة وقوة أفضل. في المقابل ، يتميز السيليكون بحقيقة أنه مرن وخامل بيولوجيًا.
• البوليسترين الموسع . يكمن الاختلاف بين المواد بشكل أساسي في التكلفة ، وهي أعلى بالنسبة للبولي يوريثين. لا يقوم البوليسترين الموسع بتوصيل الحرارة بشكل جيد ، فهو مريح وسهل الاستخدام. يستمر البولي يوريثين لفترة أطول من المادة السابقة ، ولا يتدهور تحت تأثير العوامل البيئية السلبية.
• البوليستر . مع ذلك ، يحتوي البولي يوريثين على العديد من الخصائص نفسها. ومع ذلك ، فإن المادة الثانية تتفوق بطريقة ما على الأولى من حيث الجودة. البولي يوريثين أكثر مرونة وأقوى وأكثر متانة من البوليستر.

نظرة عامة على الأنواع

البولي يوريثين مادة عالمية شفافة موفرة للطاقة تكتسب شعبية في جميع أنحاء العالم كل يوم. هذه المادة لها علاماتها الخاصة. تشمل العلامات التجارية الأكثر شيوعًا من المطاط الصناعي SKU-PFL-100 و NITs PU-5 ، وتتميز بصلابة Shore من 85-90 وحدة.

رغوة البولي يوريثان المرنة

من المعتاد استخدام مطاط رغوي البولي يوريثان المرن كممتص للصدمات . بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه لإنشاء فراش ، وتبطين ، وتغليف ، وديكورات داخلية للسيارات.

يمكن صنع رغوة مرنة بأي شكل من الأشكال. يتميز هذا النوع من البولي يوريثين بالخفة والقوة والراحة.

لدن بالحرارة

البولي يوريثين بالحرارة مادة مرنة ومرنة مقاومة للتآكل والظروف الجوية السيئة. يتم إنتاجه وتلوينه بطرق مختلفة. تتم معالجة اللدائن المرنة بالحرارة على آلات البثق والضغط والتأثير . هذا المنتج المرن قادر على التكيف مع مختلف التطبيقات مثل البناء والسيارات والأحذية.

التطبيقات

يستخدم البوليستر بوليول على نطاق واسع في الوقت الحاضر. يتم إنتاج مواد البطانة وأجزاء الضغط والأسطوانة والعجلة وطلاء الأسطوانة وحلقات الختم والأصفاد والمقابس من صفائح البولي يوريثين . في شكل سائل ، وجد تطبيقه في طلاء الهياكل الخرسانية ، والعربات ، والبوابات ، والأسقف. في كثير من الأحيان ، يكون المطاط الصناعي جزءًا من منتجات مانع التسرب والغراء والطلاء والورنيش.

في الصناعات الثقيلة ، يتم تصنيع الأجزاء الممتصة للصدمات من هذه المواد . في البناء ، يتم استخدامه لإنشاء طلاء مضاد للانزلاق ، وأسطح مقاومة للاهتزاز ، وواجهات. لا غنى عن صناعات السيارات والأثاث بدون المطاط الصناعي.لوحظ الطلب على البولي يوريثين في صناعة النسيج. إنها مناسبة لصنع الأغطية ، السحابات ، المسامير ، النعال ، النعال. يستخدم الطب المطاط الصناعي لإنتاج الواقي الذكري والأطراف الاصطناعية والغرسات.

معالجة

في الوقت الحاضر ، أصبحت قضية إعادة تدوير البولي يوريثين ذات أهمية متزايدة. ترتبط المشكلة بزيادة مساحة المطامر ، فضلاً عن زيادة تكلفة إزالتها. في السنوات الأخيرة ، تمت ملاحظة تطوير أحدث التقنيات لمعالجة اللدائن المرنة وتم إيلاء المزيد والمزيد من الاهتمام لهذه المشكلة.

فيما يلي الطرق الرئيسية للحصول على المواد المعاد تدويرها من البولي يوريثين

• بدني . في هذه الحالة ، يتم سحق البلاستيك لكسر ناعم ، والذي يستخدم لاحقًا كحشو في البناء.
• تذوب . نتيجة هذه الطريقة هي إنتاج المواد الخام ، والتي تستخدم لاحقًا للحصول على منتجات البولي يوريثين.
• ارتفاع درجة حرارة تحلل السكر . باستخدام هذه الطريقة ، يتم تكسير الكربوهيدرات.
• المواد الكيميائية . تعتمد المعالجة على إزالة البلمرة ، وبعد ذلك يتم تكوين المواد ذات الوزن الجزيئي المنخفض من المطاط الصناعي.
• احتراق . تعتبر طريقة الحصول على الطاقة هذه أخطر ما سبق ، لأنها تطلق مواد ضارة في الهواء الجوي.

بفضل الإدخال المكثف لإعادة التدوير ، يمكن حل المشكلة الحالية لاستخدام البولي يوريثين. تتنوع خصائص هذه المواد ، وليس لها حدود عمليًا. يعمل المطاط الصناعي بشكل مثالي ليس فقط في البيئة المنزلية ، ولكن أيضًا في الظروف القاسية.

على الرغم من أن هذه المادة تركيبية ، إلا أنها آمنة للإنسان ، لذا فهي تستخدم في الطب ، والبناء ، وصناعات النسيج والأحذية. على الرغم من التكلفة العالية مقارنة بالمواد الأخرى ، فإن البولي يوريثين يؤتي ثماره من خلال موثوقيته ومتانته.