Пенополиуретан технология производства: Технология производства пенополиуретана

Содержание

Технология производства пенополиуретана

Производство пенополиуретана – сложный процесс. Он требует соблюдения массы технических требований, обеспечить которое сможет только серьезный производитель ППУ. При этих условиях вы получите действительно долговечный и эффективный термоизоляционный материал.

Хотите приобрести системы ППУ для бизнеса или частного строительства? Тогда обращайтесь к надежному поставщику! ООО «Приор Строймаш» уже 15 лет занимается изготовлением ППУ. Мы зарекомендовали себя как надежного поставщика высококачественного товара, а наша репутация – лучшая реклама. Приобретая изделия из пенополиуретана в ООО «Приор Строймаш», вы тратите деньги на продукцию, которая будет радовать вас долгие годы!

Пенополиуретаны – это легкие пенопласты из полиуретанов. Они широко используются для теплоизоляции стен зданий, крыш, труб и для других строительных работ.

Технология производства пенополиуретана заключается в смешении полиола и изоцианата. В ходе реакции эти жидкие компоненты вспениваются, смесь увеличивается в объеме и в конечном итоге затвердевает.

При изготовлении ППУ важно учитывать следующие условия:

правильное соотношение изоцианата и полиола;
температура компонентов;
температура окружающей среды;
соблюдение технологии и т.д.

На производство ППУ сильно влияет температурный режим. Пониженная температура негативно отражается на качестве и требует больших расходов сырья.

Оборудование для производства пенополиуретана также имеет большое значение. Смешение должно проводиться качественно – это позволит избежать возникновения уплотнений и воздушных полостей в пенополиуретане. Даже незначительные отклонения от параметров приводят к браку конечного изделия.

Существует два метода производства пенополиуретана: напыление и заливка.

Пенополиуретановое напыление чаще всего используется для теплоизоляции помещений и трубопроводов. Через специальное устройство пенополиуретан напыляется на желаемую поверхность. Эта технология выгодна тем, что с ее помощью получается бесшовное покрытие – это полностью исключает попадание влаги. Кроме того, при использовании техники напыления не требуются дополнительные монтажные работы.

Метод заливки пенополиуретана в основном применяется для изготовления скорлуп и панелей ППУ. Полиуретановая пена заливается в особые формы, что позволяет создавать самые разнообразные изделия из ППУ, в том числе декоративные элементы для украшения и теплоизоляции стен дома, бани и т.д..

В ООО «Приор Строймаш» Вы найдете широкий ассортимент продукции из пенополиуретана, которая соответствует ГОСТ 30732-2006.

Технология пенополиуретана и характеристики ппу

История создания и применение ппу.
Компоненты пенополиуретана и производители сырья.
Получение пенополиуретана, характеристики и свойства.
Оборудование для пенополиуретана.
Бизнес-план по напылению ппу.

При смешивании всех компонентов в строго заданных пропорциях, которые указаны в паспорте производителя сырья и обеспечиваются применяемым оборудованием ДУГА®, синтезируется пенополиуретан с последующим вспениванием и отверждением.

Технология пенополиуретана и характеристики ппу определяются свойствами конкретной системы компонентов, в паспорте которых производителем всегда указываются важнейшие параметры, необходимые оператору при получении изделия из пенополиуретана (ппу):
время старта системы – отсчитывается от момента смешивания компонентов до начала вспенивания;
время гелеобразования — отсчитывается от момента смешивания компонентов до начала полимеризации, при которой можно получить тянущиеся нити синтезированного полимера;
кажущаяся плотность (при свободном вспенивании) – отношение массы полученного ппу к его объёму.
Эти параметры задаются производителями сырья для получения заданного результата, в зависимости от требований, предъявляемых к конечному изделию из пенополиуретана. Например, для напылительных систем ппу время старта обычно невелико (3-10 секунд), так как ппу должен начинать вспениваться сразу после напыления на поверхность.

У систем компонентов, предназначенных для заливки, время старта увеличивают (от 15 до 60 секунд) для того, чтобы успеть равномерно залить смесь в полости формы или объекта.
Параметр времени гелеобразования важен тем, что с момента его начала происходит резкое повышение вязкости смеси, в результате которого смесь теряет способность к дальнейшему растеканию (это особенно актуально для заливочных систем).
Плотность полученного ппу важна для целей его дальнейшего использования (теплоизоляция или изделия из ппу). Небольшая плотность подойдёт для качественной тепло-шумоизоляции, повышенная – для обеспечения требуемой жесткости покрытия, высокая – для прочности готовых изделий.
Технология пенополиуретана

подразумевает соединение компонентов путем смешивания в распылителе или заливочном узле с последующим нанесением на поверхность или заливкой в форму: оборудование ппу ДУГА® — видео напыления и заливки.
В результате смешивания основных компонентов и прохождения химической реакции из пресыщенной газом жидкости по мере её застывания и увеличения вязкости образуется вспенённый пластический материал – пенополиуретан, часть твёрдой фазы которого заменена газом, находящимся в массе полимера в виде множества ячеек-пузырьков.

Максимальное давление впенивающегося ппу в закрытой форме достигает 6 кгс/см².

В зависимости от заданных производителем сырья параметров (скорости роста полимера и реакции газообразования на стадии вспенивания) стенки ячеек оказываются разрушенными или закрытыми, что определяет формирование эластичного или жесткого ппу соответственно. Характеристики материала, соответственно, будут отличаться. Каждая партия компонентов сопровождается собственным паспортом от производителя. В паспорте указаны наименование организации, марка компонента и номер партии, дата изготовления, характеристики системы и конечного продукта.
Профессиональное ппу оборудование

Характеристики и свойства пенополиуретана

Теплопроводность и паропроницаемость ппу

Основным и наиболее важным параметром для выбора пенополиуретана в качестве теплоизоляции, является низкий коэффициент теплопроводности ппу: 0,019 — 0,029 Вт/М*К.

Наглядно оценить такое важное качество можно, сравнивая различные строительные материалы, толщину которых нужно применить для достижения одинаковой теплопроводности конструкции: Важнейшими качествами любого теплоизоляционного материала, применяемого в строительстве, являются его низкие коэффициенты теплопроводности и паропроницаемости, экологическая чистота, прочность и водостойкость. Низкая паропроницаемость, вопреки распространённому ошибочному мнению о «дышащих стенах», как обязательном условии качественного экологически чистого жилья, не менее важна, чем хорошая теплоизоляция.
Более того, эти два важнейших параметра неразрывно связаны друг с другом. Теплоизоляционные свойства материала напрямую зависят от его способности пропускать воздух. Идеальная теплоизоляция не должна пропускать воздух вообще.
В случае высокого коэффициента паропроницаемости материала, он будет впитывать пары влаги, набухать и терять свои основные свойства, то есть перестаёт быть теплоизоляцией.
Кроме того, такой утеплитель становится прекрасной средой для развития плесени, грибков и микроорганизмов.

Вред от таких «соседей» трудно переоценить.
В строительных конструкциях наиболее подвержены таким отрицательным процессам различного вида минераловатные утеплители, неотъемлемым атрибутом применения которых является обязательный монтаж пароизоляционной, гидроизоляционной и ветрозащитной мембран для защиты от пара изнутри помещения и от влаги и ветра снаружи.
По сути, необходимость применения паро-, влаго-, и ветроизоляции в конструкциях с применением минераловатных утеплителей нужна именно для того, чтобы не допустить прохождения воздуха и паров влаги через теплоизоляцию и устранить тот самый эффект «дышащих стен». Это вполне объяснимо, так как основной целью теплоизоляционного материала является снижение потерь на отопление или охлаждение, в том числе, блокированием прохождения воздуха через материалы конструкции.

Выведение лишней влаги из помещений и приток свежего воздуха снаружи должен обеспечиваться, в первую очередь, грамотно спроектированной вентиляционной системой объекта, а не микроотверстиями конструкций, тем более теплоизоляции.

Особенно, если учесть тот факт, что объём выводимой через паропроницаемые материалы влаги в десятки раз меньше, чем требуется в реальной жизни (например, в процессе приготовления пищи, сушке белья, работающем душе в ванной и т.п.).
Качественный утеплитель с низкой паропроницаемостью обеспечивает отличную теплоизоляцию, шумоизоляцию, отсутствие сквозняков, пыли и влаги, а также препятствует прохождению влаги через себя в так называемую «точку росы», предотвращая образование конденсата на материалах конструкции.
Не менее важную роль играют выдающиеся характеристики пенополиуретана и в теплоизоляции скатных кровель. Каждая оттепель зимой связана с появлением опасных сосулек, возникающих при таянии снега не только и не столько от солнечных лучей, но и от плохой теплоизоляции кровли, нагреваемой снизу прохождением тёплого воздуха из помещений. Теплоизоляция зданий и сооружений пенополиуретаном с 95% закрытыми ячейками решает большинство строительных и эксплуатационных проблем, обеспечивая длительный срок службы защищаемого объекта.

Теоретически теплоизоляция любого объекта пенополиуретаном возможна как снаружи, так и изнутри. На первый взгляд, с точки зрения упрощения процесса, утепление, например, стен или кровли изнутри выглядит предпочтительным – нет зависимости от погодных явлений, не требуется подогрев ппу компонентов в холодное время года, нет дополнительных затрат на строительные леса и подмостки. Однако, с точки зрения технической грамотности такого решения, утепление стен или кровли изнутри не является правильным вариантом. Если даже не учитывать тот факт, что внутренняя теплоизоляция будет уменьшать полезный объём объекта, существует ряд отрицательных последствий внутренней теплоизоляции:

Строительные материалы, из которых построен объект, не будут прогреваться должным образом и начнут постепенно разрушаться под действием окружающей среды и перепадов температур.
Будут образовываться мостики холода в местах примыканий строительных конструкций снаружи объекта, так как не будет обеспечено цельное теплоизоляционное покрытие. Соответственно, будет происходить утечка тепла/холода.
Расположение точки росы при внутреннем варианте теплоизоляции будет смещено уже к границе между теплоизоляцией и стеновой или кровельной конструкцией, что также не будет способствовать долговечности объекта и приведёт к ускоренному разрушению строительного материала, а также будет препятствовать созданию правильного микроклимата внутри помещения.

Учитывая возможные отрицательные последствия внутреннего расположения теплоизолирующего слоя, требования СНиП в области теплоизоляции объекта предписывают размещение строительных материалов с более высокой теплопроводностью и теплоёмкостью (кирпич, бетон, камень) именно с внутренней стороны строительной конструкции. Примерная схема движения воздуха в типовом коттедже: Для теплотехнического расчёта при проектировании будущего здания или сооружения используют численные показатели коэффициентов теплопроводности и паропроницаемости, параметры которых для большинства применяемых в строительстве материалов приведены в таблице:

Сравнительная таблица теплопроводности и паропроницаемости различных строительных материалов

Материал	Плотность, кг/м³	Теплопроводность, Вт/(м*К)	Эквивалентная толщина, м (при сопротивлении теплопередаче = 4,2 м²*К/Вт)	Пароницаемость, Мг/(мчПа)	Эквивалентная толщина, м (при сопротивлении паропроницанию =1,6 м²чПа/мг)
Железобетон	2500	1. 69	7.10	0.03	0.048
Бетон	2400	1.51	6.34	0.03	0.048
Керамзитобетон	1800	0.66	2.77	0.09	0.144
Керамзитобетон	500	0.14	0.59	0.30	0.48
Кирпич красный глиняный	1800	0.56	2.35	0.11	0.176
Кирпич, силикатный	1800	0.70	2.94	0.11	0.176
Кирпич керамический пустотелый (брутто1400)	1600	0.41	1.72	0.14	0.224
Кирпич керамический пустотелый (брутто1000)	1200	0.35	1. 47	0.17	0.272
Пенобетон	1000	0.29	1.22	0.11	0.176
Пенобетон	300	0.08	0.34	0.26	0.416
Гранит	2800	3.49	14.6	0.008	0.013
Мрамор	2800	2.91	12.2	0.008	0.013
Сосна, ель поперек волокон	500	0.09	0.38	0.06	0.096
Дуб поперек волокон	700	0.10	0.42	0.05	0.08
Сосна, ель вдоль волокон	500	0.18	0.75	0.32	0.512
Дуб вдоль волокон	700	0. 23	0.96	0.30	0.48
Фанера клееная ФК	600	0.12	0.50	0.02	0.032
ДСП, ОСП-3	1000	0.15	0.63	0.12	0.192
ПАКЛЯ	150	0.05	0.21	0.49	0.784
Гипсокартон	800	0.15	0.63	0.075	0.12
Картон облицовочный	1000	0.18	0.75	0.06	0.096
Минвата	200	0.070	0.30	0.49	0.784
Минвата	100	0.056	0.23	0.56	0.896
Минвата	50	0. 048	0.20	0.60	0.96
Пенополистирол	33	0.031	0.13	0.013	0.021
ПЕНОПОЛИСТИРОЛ ЭКСТРУДИРОВАННЫЙ	45	0.036	0.13	0.013	0.021
Пенополистирол	150	0.05	0.21	0.05	0.08
Пенополистирол	100	0.041	0.17	0.05	0.08
Пенополистирол	40	0.038	0.16	0.05	0.08
Пенопласт ПВХ	125	0.052	0.22	0.23	0.368
ПЕНОПОЛИУРЕТАН	80	0.041	0. 17	0.05	0.08
ПЕНОПОЛИУРЕТАН	60	0.035	0.15	0.0	0.08
ПЕНОПОЛИУРЕТАН	40	0.029	0.12	0.05	0.08
ПЕНОПОЛИУРЕТАН	30	0.020	0.09	0.05	0.08
Керамзит	800	0.18	0.75	0.21	0.336
Керамзит	200	0.10	0.42	0. 26	0.416
Песок	1600	0.35	1.47	0.17	0.272
Пеностекло	400	0.11	0.46	0.02	0.032
Пеностекло	200	0.07	0.30	0.03	0.048
Битум	1400	0.27	1.13	0.008	0.013
ПОЛИУРЕТАНОВАЯ МАСТИКА	1400	0.25	1.05	0.00023	0.00036
Полимочевина	1100	0.21	0.88	0.00023	0.00054

Теплоизоляция пенополиуретаном

Широкому распространению в различных областях жизнедеятельности человека пенополиуретан обязан, в том числе, благодаря своей устойчивости к различным агрессивным средам: бензину, морской воде, минеральным маслам, промышленным газам, пластификаторам, растительным и животным жирам, многим кислотам, щелочам и растворителям.

Рабочие температуры применения теплоизоляции и изделий из ппу лежат в диапазоне от -100 ℃ до +150 ℃. Материал не подвержен влиянию микроорганизмов, плесени.
Как и любой полимер, пенополиуретан подвержен постепенному старению и разрушению под действием ультрафиолета. С целью достижения максимального срока службы теплоизоляции, желательно защитить её от попадания прямых солнечных лучей. Современные системы ппу, включающие необходимые добавки, позволяют получать материал, который является достаточно устойчивым к воздействию УФ-излучения (разрушение внешнего слоя незащищённого от прямых солнечных лучей ппу не превышает 1 мм в год).
При этом нужно учитывать, что на практике пенополиуретан обычно не имеет прямого контакта с ультрафиолетом, как правило, не являясь финишным слоем в конструкции здания, либо будучи защищённым различными покрытиями (штукатуркой, гидроизоляцией, декоративной окраской и т.п.).
Учитывая длительный (не менее 30 лет) срок службы ППУ, целесообразно выбирать не менее долговечные финишные покрытия, например, эмали на основе кремнийорганических соединений и т.

п. При надлежащей защите характеристики материала останутся неизменными на многие десятилетия. Защитить пенополиуретан и одновременно выполнить качественную гидроизоляцию объекта можно, применяя оборудование для жидкой резины ДУГА®.

Пожароопасность пенополиуретана

С началом бурного развития в прошлом веке мировой химической промышленности и связанного с этим массового применения химической продукции во всех сферах, возникла необходимость в подтверждении пожарной безопасности применяемых материалов. Большинство испытаний и проверок были проведены ещё во второй половине прошлого века.
Основные выводы и результаты этих работ относительно пенополиуретана можно свести к следующему: самостоятельно материал не горит и огонь не распространяет. Эти факты подтверждены, в том числе, наглядными испытаниями, многократно проводимыми в разных странах, в том числе во ВНИИПО в России.
Наглядные результаты реальной стойкости ППУ к открытому огню сегодня можно без труда найти во многих видеороликах интернета.

Например, посмотреть реальное видео горючести пенополиуретана можно на нашем сайте в разделе видео. Группы горючести ППУ различных марок и назначения лежат в пределах от Г4 (сильногорючие) до Г1 (слабогорючие).
По степени воспламеняемости большинство пенополиуретанов относится к группе В2 (умеренновоспламеняемые). Непосредственно горению подвержены лишь продукты термического разложения пенополиуретана, которое происходит при нагреве свыше 600℃.
Учитывая, что ппу, как правило, находится в качестве утеплителя снаружи объекта, при достижении такой температуры в слое теплоизоляции, от объекта внутри уже ничего не остаётся.
Выход токсичных веществ при нагреве пенополиуретана начинается при температурах от 450℃, а опасная концентрация наиболее опасной токсической составляющей – синильной кислоты – наступает лишь при нагреве ппу до 1000℃.
В случае внешней теплоизоляции из ппу опасные вещества растворяются в атмосферном воздухе. При достижении подобных температур внутри объекта, наибольшую опасность для здоровья будут представлять уже не продукты выделения теплоизоляции, а угарный газ, который выделяется из многих материалов, например, отделочных, декоративных, тканей, фанеры, ДСП и т.

п. при гораздо более низких температурах.
Например, продукты разложения древесины, шерсти, некоторых других материалов являются гарантированной причиной гибели живых организмов уже при температуре 400 ℃. Доля опасности для здоровья человека при пожаре именно пенополиуретана уменьшается ещё и в связи с его низкой плотностью, из-за которой количество материала на единицу объёма (а, следовательно, и количество выделяемых вредных веществ) значительно меньше, чем у материалов с монолитной структурой.
Теплота сгорания ппу примерно в шесть раз меньше, чем аналогичный параметр у древесины.
Несомненный плюс применения ппу в виде низкого коэффициента теплопроводности и тут играет важную роль: в случае пожара из-за низкой теплопроводности материал медленно прогревается внутрь своей структуры, что сильно замедляет процесс разложения ппу и выделения из него вредных веществ.
Кроме того, в отличие от многих распространённых материалов, ппу не способен к самостоятельному тлению.

Благодаря отсутствию воздушной тяги через пенополиуретановую изоляцию (в отличие от минераловатных утеплителей) во время пожара не образуется и дополнительный приток кислорода, что является немаловажным фактором замедления распространения горения по объекту.
Все эти факты говорят в пользу применения пенополиуретана, как наименее опасного из многих материалов, которые человек использует в своей жизнедеятельности.

Производство ППУ

Пенополиуретан — прекрасный теплоизоляционный материал, не требующий много времени на нанесение и производство. Производится ППУ методом химической реакции из двух жидких «ингредиентов» — полиизоцианата и полиола. Смешиваясь между собой, эти вещества дают быструю реакцию: смесь вспенивается, насыщается кислородом, значительно увеличиваясь в объемах, и застывает. Как результат — уже через несколько минут изделие можно считать готовым.

ППУ в готовом жидком виде не продается и не производится. По простой причине: реакцию при смешивании компонентов невозможно ни задержать, ни отсрочить до момента нанесения на поверхность. Компании, занимающиеся теплоизоляцией труб и стен или изготовлением изделий из пенополиуретана, работают с двумя компонентами, которые смешиваются на месте. В некоторых случаях к этим компонентам прибавляют третий — катализатор.

Что влияет на процесс производства и качество ППУ?

Полиизоцианат и полиол имеют определенную химическую формулу, и говорить о «качестве» этих компонентов. А вот качество самого пенополиуретана сильно разнится от производителя к производителю. В чем же дело?

Дело в том, что при производстве ППУ должны соблюдаться несколько важных параметров. Это:

Точное соотношение компонентов;
Их температура;
Температура окружающей среды;
Качество смешивания.

При некачественном смешивании компонентов масса получается неоднородной, в изделии появляются пустоты. Как результат — плохая теплоизоляция. Если температура окружающей среды и веществ недостаточно высокая, расход компонентов и риск получить брак увеличиваются.

Изготавливают изделия из ППУ двумя способами: напылением и заливкой. От этого зависит технология производства.

Изготовление пенополиуретана с помощью напыления

Напыление — простой и удобный способ обработки труб, стен, кровли и любых других поверхностей, нуждающихся в теплоизоляции. ППУ хорошо ложится на любую основу, кроме промасленных поверхностей. При этом не нужно наносить большой слой.

Внешне напыление пенополиуретана напоминает нанесение краски с помощью краскопульта: компоненты поступают в смесительную камеру, где тщательно и быстро перемешиваются, после чего поступают в распылительный пистолет, откуда под действием сжатого воздуха вырываются наружу. Интенсивность выброса можно отрегулировать.

Некоторые виды оборудования имеют систему автоматического подогрева и могут использоваться как в летнее, так и в зимнее время.

При напылении не требуется высокая производительность: достаточно, чтобы оборудование могло изготавливать до 3 килограмм в минуту.

Изготовление пенополиуретана с помощью заливки

Заливка необходима, если требуется изготовление изделия определенной формы. В этом случае работу проводят в заводских условиях. Установки для производства не используют сжатый воздух: компоненты поступают в одну камеру, где перемешиваются и откуда переливаются в форму. Скорость изготовления довольно велика — 1-2 минуты до полного застывания.

Заливку используют и на строительных объектах: благодаря теплоизоляционным свойствам пенополиуретан способен снизить стоимость строительства. Слой в 2 см ППУ аналогичен 50 см кирпича: достаточно залить пустоты в стене.

При использовании форм для изготовления различных изделий учитывается высокая адгезия готового материала, поэтому форму тщательно обрабатывают смазкой — маслом, воском, силиконом. Оборудование для производства и заливки ППУ имеет высокую производительность — от трех до сотен килограмм за одну минуту.

Поделиться с друзьями:

Производство эластичного пенополиуретана — Справочник химика 21

Крашение полиуретанов.

Эластичный пенополиуретан (поролон) окрашивается в процессе производства . Краситель добавляют в один из жидких компонентов поликонденсационной композиции, чаще всего в активаторную смесь, состоящую из катализатора, эмульгатора, воды и добавок. При этом используются в основном органические пигменты. Из неорганических пигментов применяется дву г окись титана, окись железа красная, пигменты кадмиевые . [c.24]
Производство эластичных пенополиуретанов, обладающих большой прочностью при малой плотности и намного превосходящих в этом отношении пеноматериалы на основе каучука, составляло в 1960 г. приблизительно 45,5 тыс. т . Снижение стоимости сырья способствовало использованию полиуретанов в других областях (эластомеры, покрытия, клеи). [c.16]

Свойства пенополиуретанов определяются, главным образом, составом рецептуры и способом получения. Эластичные пенополиуретаны представляют собой ячеистые (пористые) материалы с кажущейся плотностью от 15 до 45 кг/м . Они имеют отличные звукоизоляционные свойства, низкую теплопроводность, стойки к большинству растворителей. Рабочая температура эластичных ППУ находится в пределах от —40 до 100°С. Прочностные показатели ППУ зависят от плотности, размера и формы ячеек, состава композиции и способа производства относительное удлинение при разрыве— 100—450%. Коэффициент теплопроводности эластичных пенополиуретанов 0,031— 0,065 Вт/(м-град.). [c.411]

В книге изложены основные методы получения изоцианатов и уретанов для производства полиуретанов. Рассмотрена связь между структурой и свойствами полиуретанов. Большое внимание уделено композиционным материалам на их основе — эластичным и жестким пенополиуретанам, наполненным полиуретанам, эластомерам. Указаны области применения полиуретанов в качестве связующих, высокомодульных материалов, для получения однокомпонентных и интегральных пен, покрытий и др. [c.222]

Производство эластичных пенополиуретанов может быть осуществлено на основе как сложных, так и простых полиэфиров. В последнее время [37] большой интерес вызывают простые полиэфиры разного молекулярного веса (от 750 до 6000) с конечными гидроксильными группами. Получают их общеизвестными методами из окисей этилена или пропилена и гликолей в присутствии катализатора. Строение полиэфиров на основе окиси этилена и гликоля можно выразить следующим образом [c.651]

Рецептура для производства эластичных и жестких пенополиуретанов приведена в табл. 30. [c.164]

Эластичный пенополиуретан применяется в авиапромышленности в качестве амортизационного, тепло- и звукоизоляционного прокладочного и настилочного материала, а также для внутренней отделки самолетов в железнодорожных вагонах и автомобилях как набивочный и настилочный материал для изготовления мягких сидений, спинок, подлокотников и др. в производстве мягкой мебели и матрацев при изготовлении зимней одежды в качестве теплоизоляционного материала в фильтрах для очистки воздуха от промышленной пыли и в средствах защиты органов дыхания как упаковочный материал для бьющихся изделий. Сдублированный с текстилем и полимерными пленочными материалами применяется в различных областях техники и быта. [c.308]

Известно, что большинство органических изоцианатов отличается высокой реакционной способностью по отношению к веществам, содержащим подвижные атомы водорода Многообразие исходных веществ, способных вступать в реакцию с изоцианатами, представляет широкие возможности синтеза на их основе различных соединений с заранее заданными свойствами. Наибольшее применение для этих целей нашли ди- и полиизоцианаты, на основе которых в настоящее время получило развитие промышленное производство жестких и эластичных пенополиуретанов, клеев горячего и холодного отверждения для крепления любых натуральных и синтетических материалов, высококачественных антикоррозийных покрытий и других синтетических материалов 2 . [c.107]

Производство пенополиуретанов эластичных 214 [c.7]

Так, согласно опубликованным данным , производство эластичных уретановых пенопластов США в 1956 г. достигло 10 000—14 000 г, в то время как поливинилхлоридных пенопластов выпускалось только около 1200 т. Производство жестких пенополиуретанов ввиду указанных технологических затруднений несколько отстает, но и оно составило в 1956 г. около 4000 г, а в 1960 г. ожидается увеличение производства примерно в пять раз. [c.129]

Область применения пенорегулятор и пеностабилизатор в производстве эластичных пенополиуретанов горячего формования на основе простых полиэфиров и жестких полиуретанов на основе простых и сложных полиэфиров смачиватель и диспергатор в производстве эмалевых покрытий на основе синтетических полимеров. [c.274]

Триметилолпропан применяется в производстве синтетических смол, синтетических высыхающих масел, пластификаторов, пенополиуретанов. Алкидные смолы на основе триметилолпропана имеют низкую степень окраски, покрытия обладают хорошей стабильностью цвета, эластичностью, адгезией. [c.25]

Полиуретаны являются наиболее ценными и массово изготовляемыми полимерами. Варьированием рецептурных и технологических факторов их свойства можно изменять в широком диапазоне. На основе полиуретанов получают различные материалы термопласты, клеи, волокна, латексы, лаки, эластомеры, синтетическую кожу. Большая часть полиуретанов (около 90%) вспенивается и их выпускают в виде пенополиуретанов (жестких и эластичных). Несмотря на то что производство пенополиуретанов прогрессивно возрастает, спрос на них растет еще быстрее и полностью не удовлетворяется. Но так как исходные материалы для их получения не являются дефицитными, пенополиуретаны очень перспективны практически для всех областей техники. [c.3]

Основное применение полиуретаны с пониженной горючестью находят при изготовлении пено- и поропластов. Жесткие самозатухающие пенополиуретаны составляют до 50% всего производства таких материалов, эластичных самозатухающих пенополиуретанов значительно меньше [165]. [c.127]

Производство пенополиуретанов требует, особенно при получении эластичных материалов, большой скорости реакции в направлении образования высокомолекулярного со единения. Так как процесс смещения и вспенивания протекает в сравнительно короткое время (2—3 мин.), то для получения качественного пенопласта необходимо применять достаточно активные диизоцианаты. [c.121]

При разработке технологии газонаполненных полиуретанов основные усилия были направлены на создание эластичного материала, который пользуется большим спросом. Жесткий пенополиуретан до настоящего времени не имеет еще такого сбыта, так как испытывает большую конкуренцию со стороны более старых и известных пенопластов на основе поливинилхлорида и полистирола. Поскольку жесткий пенополиуретан находит все возрастающее применение как заливочный материал, то технология его производства должна быть приспособлена к каждому виду изделий и, таким образом, может быть специфичной в каждом отдельном случае, включая и соответствующие рецептуры. [c.124]

Основным газообразователем в производстве пенополиуретанов (главным образом эластичных) является вода, взаимодействующая с изоцианатами с образованием СО2, вспениваю- [c. 333]

Важнейшей областью применения ПЭ является их использование для синтеза полиуретановых материалов. Реакции синтеза полиуретанов крайне чувствительны иногда даже к следам оснований кислот и других примесей, поэтому вполне понятны жесткие требования, предъявляемые к чистоте ПЭ. Например, для полиоксипро- лиленполиолов, используемых в производстве эластичных пенополиуретанов, допускается содержание золы не более 0,005% при содержании калия менее 5 частей на 10 частей ПЭ, кислотное чис- [c.177]

Великолепные свойства жестких и эластичных пенополиуретанов, а также вспененных эпоксидных смол и некоторых других реактопластов обратили на себя внимание многих фирм США ио выпуску оборудования для переработки пластмасс. Отличительной чертой переработки этих материалов является их ограниченная жизнеспособность , чем, в свою очередь, определяются конструктивные особенности оборудования [234]. Смешивание ингредиентов осуществляется, главным образом, в аппаратах непрерывного действия. Применяемое мешалки отличаются относительно простой конструкцией. Рабочие скорости их весьма велики и достигают 5 тыс. об/мин. Оборудование для формования пенополиуретанов фирмы выпускают в виде комплексных агрегатов, содержаигих устройства для перемешивания компонентов, транспортировки смеси и формования. Можно отметить два основных типа агрегатов для переработки пенополиуретана — это машины для формования блоков и изделий и устройства для нанесения покрытий. Формование блоков может осуществляться как в индивидуальных формах, так и непрерывно (в нескольких формах). При непрерывном получении пенополиуретановых блоков исходные компоненты подаются в цилиндрическую смесительную камеру, из которой через щелевой канал смесь поступает на непрерывно движущийся бумажный короб. При перемещении вместе с коробом смесь подвергается тепловому воздействию и вакуумированию в специальных камерах, при выходе из которых смесь оказывается полностью отвержденной. Производительность описанной установки достигает 75 кг мин плотность конечного продукта— 24 кг/м , максимальная ширина листов — 2 м. Непрерывное производство позволяет значительно улучшить качество готового продукта и стабилизировать его свойства. [c.194]

Вследствие повышения требований к безопасности при езде большое внимание уделяют отделке салона эластичными пенополиуретанами. При замене традиционных пружинных сидений подушками из этого пенопласта повышается боковая устойчивость сиденья, комфорт, надежность оноры и благодаря атому уменьшается утомляемость водителя при длительных поездках. Производство подушек пз пенополиуретана м. б. автоматизировано. Из нолужесткого пенополиуретана изготовляют стойки ветрового стекла, щитки приборов, подлокотники, внутренние дверные панели, нротивосолнечный козырек и др. из монолитных полиуретанов — подшипники скольже- [c.459]

Основной причиной широкого использования эластичных пенополиуретанов в производстве подушек является их экономичность, прежде всего, их меньшая стоимость по сравнению с пепорезинами на основе каучуковых латексов. [c.451]

Рост потребления пенополиуретанов происходил главным образом за счет эластичных марок, однако в течение последних четырех лет наблюдается смещение центра тяжести в сторону жестких ППУ. Как полагают, рост спроса на эластичные сорта достиг своего пика, и главное внимание теперь направлено не на расширение производства, а на соверщенствование свойств материалов (в частности, на повыщение негорючести) и технологии вспенивания (например, получение систем холодного отверждения). В то же время возрастает производство жестких и полужестких ППУ, имеющих широкий диапазон применения. Этому способствует также переход к более экономичным процессам производства и более дешевому сырью. Так, в США к 1975 г. потребление эластичных пенополиуретанов возросло в среднем на 10% в год, в то время как жестких — на 18%- В странах Западной Европы наблюдается та же тенденция — среднегодовой темп прироста жестких. ППУ за последние несколько лет составляет 15%, эластичных—10% 111]- [c. 103]

Еще одним потребителем эластичных пенополиуретанов является текстильная промышлеЦность [210, 212], где они применяются с 1961 г. в производстве немнущейся и утепленной одежды. Слой пенопласта наносится на ткань обычно напылением, с помощью клея или наслоением. Перед нанесением реакционной полиуретановой массы ткань смачивают водой, благодаря чему образующийся пенополиуретан прочно связывается с текстильным материалом. [c.103]

Крашение полиуретанов. Эластичный пенополиуретан (поролон) окрашивается в процессе производства . Краситель добавляют в один из жлдких компонентов поликонденсационной композиции, чаще всего в активаторную смесь, состоящую из катализатора, эмульга- га- [c.24]

ППУ разработаны сравнительно недавно (жесткие в 1945—1947 гг., эластичные — в 1952 г.). Жесткие пенополиуретаны типа мольтопрен начали изготовлять в 1948 г. Затем была освоена технология производства твердых ППУ для заполнения деталей трехслойных авиационных конструкций. Для этого была разработана новая марка пенополиуретана (нопко) и освоен выпуск оборудования непрерывного и периодического действия для получения ППУ. Разработано также оборудование для напыления пенополиуретанов. В ряде стран создают самые разнообразные марки ППУ. Варьированием степени разветвленности получили жесткие, эластичные и полуэластичные ППУ. Некоторые из этих рецептур обладали термопластичностью и размягчались даже при умеренном нагреве. [c.28]

Из полиуретанов изготавливают также изделия для радио-и электротехники. Основное их применение в производстве пенополиуретанов, которые выпускаются в виде эластичных, полужестких и жестких материалов. [c.78]

За последние годы достигнут значительный технический прогресс в синтезе, модификации и переработке многих типов пластмасс, в частности полиолефинов, полистирола и сополимеров стирола (особенно ударопрочного полистирола), полиамидов, пенополиуретанов, полиацеталей- (полиформальдегида и сополимеров формальдегида), эпоксидных смол, термостойких полимеров (полиимидов и др. ), армированных пластмасс и электропроводящих полимеров. С целью придания пластмассам специфических свойств большое внимание уделяется созданию сополимеров. К числу новых материалов, промышленное производство которых освоено в последнее время, относятся сополимеры этилена с ненасыщенными кислотами и солями их (иономеры), отличающиеся прозрачностью, прочностью, эластичностью, морозостойкостью, высокой устойчивостью к маслам, смазкам и растворителям сополимеры этилена с винилацетатом, обладающие высокой эластичностью, механической прочностью и большей стойкостью к действию ультрафиолетовых лучей и озона по сравнению с полиэтиленом полифениленоксиды, имеющие хорошую теплостойкость, прочность и диэлектрические показатели тройные сополимеры этилена, пропилена и дициклонентадиена. [c.13]

Заливка ППУ пенополиуретана в формы О технологии на ruppu.ru

ЗАЛИВКА ППУ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

В 21-ом веке жизнь невозможно представить без пенополиуретана, который классифицируется, как разновидность газонаполненной пластмассы. Многие изделия, которыми пользуется современный человек, сделаны из ППУ.

Изначально эта пластмасса представляет собой две жидкости: полиол «А» и изоцианат «Б». Если эти компоненты перемешать, происходит химическая реакция, увеличение в объеме и застывание. Из жидкой композиции получается газонаполненный продукт.

По способу смешивания ППУ классифицирую как заливочный или напыляемый. Про технологию напыления пенополиуретана рассказано в другой статье на ruppu.ru. Здесь же поговорим про заливку пенополиуретана.

Плотность вспененного ППУ в изделиях варьируется от 10 до 500 кг/м3. Иными словами, пеномасса увеличивается в объеме от 2 до 100 раз. Геометрическая форма и свойства изделия зависят от того, какой кокиль и какие компоненты ППУ были выбраны.

На фото колонны и статуя из ППУ, особенность которых в том, что они цельнолитые, но пустотелые внутри.

Что получают заливкой ППУ в формы

Заливочный ППУ многолик и многогранен. Это и мягкое сидение в автомобиле и плотный подлокотник. Это подушки дивана или кресла и ортопедический матрац на кровати. Это подголовник стоматологического или гинекологического кресла. Это узорная резьба на мебели. Это потолочный плинтус или розетка. Это штукатурная терка – лёгкая и прочная. Это колеса детской коляски и подошва кроссовок.

Последние 5 лет деревянные ульи на пасеках заменяют на пенополиуретановые. Все рефрижераторы, все холодильные и морозильные камеры, промышленные и бытовые (в т.ч. холодильник у Вас дома) изолированы пенополиуретаном.

Почему разливное пиво холодное даже летом на улице в жару? Потому, что бак, где оно плещется изолирован пенополиуретаном.

Почему зимой горячая вода из котельной проходит по трубе на улице и не оствывает? Почему тепло в доме, фасад которого декорирован клинкерными термопанелями? Почему, ремонтируя теплотрассы, меняют старые металлические трубы на ПИ трубы (вокруг металла слой ППУ, поверх которого пластиковая оболочка)?

Потому, что у ППУ один из самых низких коэффициентов теплопроводности, даже во влажном состоянии. Поэтому даже тонкий слой пенополиуретана имеет высокое термическое сопротивление теплопередаче. Если простыми словами, то ППУ считается лучшим утеплителем. Вдобавок к тому не допускает коррозии, гниения и разрушения того материала, с которым объединен в единую конструкцию.

Геометрия изделий из ППУ может быть любая: скорлупы, плиты, панели, цилиндры, декор и пр. и пр.

Изделия, получаемые заливкой ППУ, бывают твердые и мягкие. Жесткие и эластичные. Тонкие и толстые. Гибкие и прочные. Они разные, но их объединяет то, что все они из пенополиуретана.

Технология заливки пенополиуретана

При заливке пенополиуретана необходимо за короткий промежуток времени качественно смешать изоцианат с полиолом в рабочей камере. После чего композиция заливается в оснастку. Важно, что она не напыляется, а именно заливается, т.е. подается струёй в форму (например, при изготовлении изделий из жесткого ППУ) или выливается, например, при изготовлении поролона.

Чтобы обеспечить полноту протекания химического процесса за короткий промежуток времени, мало хорошо смешать жидкости. Их следует еще подготовить, а именно:

поднять температуру изоцианата и полиола;
промешать компоненты порознь в рабочих емкостях;
отдозировать А и Б в заданной пропорции, например, 1 к 1;
отдозировать массу А и Б, применительно к объему формы. Если смешать меньше, чем нужно, то форма заполнится не полностью, т.е. будет брак. Если больше, чем нужно, то форму поведет и все последующие изделия из этой оснастки будут бракованные.

Имеет значение температура воздуха в помещении. Если в цеху холодно, ничего путного не получить.

Важно прогреть саму форму и нанести слой разделительной смазки, иначе изделие оттуда не вытащить.

При необходимости в форму укладываются закладные элементы. После вспенивания металлическая или иная пластиковая деталь окажется надёжно закреплена в теле изделия.

В некоторых случаях, когда заливка ППУ осуществляется, по сути, в несъемную опалубку, то смазка не требуется, например:

ПИ-трубы,
СИП-панели,
термопанели клинкер;
ППУ-плиты с облицовкой (стеклопластик или иной декоративный листовой материал) с одной или двух сторон;
ППУ-скорлупа с облицовкой из оцинкованной стали или стеклопластика или кашированной фольгой;
сэндвич-панели;
прочие изделия а-ля сэндвич, например, при заливке ППУ в металлические двери.

Для таких изделий задача в том, чтобы ППУ вспенился в объеме, ограниченном опалубкой и максимально качественно и плотно «прилип» к оснастке, образуя единое изделие. И в таких случаях поверхность оснастки перед заливкой дополнительно обрабатывают праймером для улучшения адгезии.

Частным случаем заливки ППУ в несъемную опалубку является заполнение пустотелых конструкций непосредственно на стройплощадке. Например, полость между облицовочным кирпичом и несущей стеной дома. Или полость между фасадной панелью и несущей стеной.

Как правило, для этой цели используют легкий заливочный ППУ. И тем не менее, даже легкий ППУ, при вспенивании создает значительное давление. Поэтому конструкция должна быть достаточно прочной или её разопрет. Во избежании подобного, перед впрыском ППУ за фасадные панели их подпирают снаружи дополнительной оснасткой.

После заливки – обязательно выдержка в форме или опалубке в теплом помещении. Если невозможно прогреть весь участок заливки, то оборудуют теплую комнату или термошкаф.

Затем следует выемка изделий из формы и обязательная выдержка в теплом помещении.

Ни в коем случае не перемещать изъятые из теплых форм изделия из заливочного ППУ в холодное помещение или на улицу, особенно зимой.

На фото: заглядываем внутрь полой ножки для дивана, плотность ППУ 800кг/м3. Изготовили несколько сотен штук для мебельной фабрики.

Полученные методом заливки в форму ППУ изделия можно резать, сверлить, шлифовать, огрунтовывать, окрашивать, покрывать лаком и т.д.

Слагаемые триумфа заливки ППУ

Номенклатура изделий, получаемых методом заливки пенополиуретана, постоянно расширяется. Всё больше и больше новых товаров производится из ППУ. Это обусловлено технологичностью, удобством и скоростью изготовления, в совокупности с высоким качеством продукции и минимальным процентом брака.

Есть три составляющих, на которых базируется технология заливки пенополиуретана:

Еще лет 10 назад, 90% фирм заливали либо скорлупу либо плиту. Производителей декора можно было пересчитать по пальцам одной руки. ППУ лепнину возили из заграницы. Элементы мебели казались верхом технологического развития. Про интегральный ППУ и эластику и говорить нечего: дорогое оборудование, капризное сырьё, специфические формы.

Но всё это в прошлом. Количество производителей товаров из ППУ удвоилось. Доля простых изделий, таких, как скорлупа либо плита, не превышает 10%. Во многом и потому, что потребители предъявляют более высокие требования к качеству, надежности, долговечности и эсттике. Сегодня в заливке ППУ побеждает тот, кто «быстрее, выше, сильнее» .

Скорлупа «голая» уже не востребована. Нужна с покрытием или двухслойная, чтобы внутренний слой держал критические температуры теплоносителя. А ещё лучше – ПИ труба: это и скорлупа и оболочка и новая сердцевина.

Просто плиты уже не интересны. Это должна быть ППУ плита с декоративной облицовкой, чтобы смонтировать на фасад и получить синергетический эффект. Например, в 2008 году панели термоклинкер в России отливали всего 3 или 4 фирмы. Тайной за семью печатями были формы для заливки.

ООО «Век полимеров» памятен эпизод, когда была закуплена партия термопанелей, чтобы получить возможность посетить производство. Задача была увидеть формы внутри, увидеть закладку плитки и выемку готового изделия. И нам удалось получить такой объем информации, о котором даже не мечтали.

Это сейчас всё можно увидеть на You Tube, а тогда видео снимали скрытой камерой. 30 минут нечеткого видео с трясущейся картинкой. Но это это был фильм, который дал толчок индустрии заливки ППУ в России. Промышленный шпионаж называют двигателем прогресса. ООО Век полимеров внесло свою лепту в дело успеха и массового распространения технологии заливки ППУ в России.

Словом, сегодня всё просто и доступно. Желаете организовать производство из ППУ методом заливки? Вам поможет «Век полимеров»:

Передадим оборудование.
Предложим химию.
Поставим формы.

У нас есть не только компоненты для заливки ППУ, но и сопутствующие материалы: смазки, растворители, грунтовки, лаки, краски. Кто не в курсе, то ППУ светло-желтого цвета и, чтобы имитировать дерево, нужно смыть смазку, огрунтовать, покрасить и покрыть лаком.

Мы разработаем новую оснастку либо быстро размножим старую или изношенную. Не беда, если изделие не типовое. Сделаем форму по единственному образцу, если нужно, внесем изменения в матрицу, чтобы избежать обвинения в плагиате. Скопируем до мельчайших подробностей оригинал. Создадим оснастку даже по эскизу или рисунку. И всё это – в кратчайшие сроки и за разумные деньги.

Звоните, пишите, приходите и вопросом нас про ППУ удивите. Будет сложно, практически невозможно, т.к. опыт имеем богатый. Многое сделали сами, ещё больше слыхали или у других видали, кое-что случайно узнали, что-то без спросу взяли, иное нам по секрету сказали.

У «Век полимеров» найдутся примеры, как из пенополиуретана отлить ящера или химеру, зверушку, подушку или игрушку, улья и стулья, сиденье автомобиля и птеродактиля в натуральную величину, 12-ти метровую трубу, скорлупу или плиту.

Технология производства поролона | Delo1

Поролон — это вспененный полимер, пенополиуретан. Собственно слово «поролон» — это есть торговая марка, но оно вошло в наш язык для обозначения определенного материала, так же, как и, например, слово «ксерокс» для обозначения любого копира. В настоящее время поролон так широко вошел в наш обиход, что, думается, не имеет большого смысла объяснять, что такое поролон. Поролон был изобретен в Германии в 50-х годах прошлого столетия. Больше всего поролон применяется при изготовлении мебели, матрасов и т.п. На поролон нет прямого ГОСТа. Плотность поролона определяется по ГОСТ 409-77 и, частично, по ГОСТ 19917-93.

Поролон для мебельного производства делится на следующие типы: стандартные, повышенной жесткости, жесткие и мягкие. Различие типов поролона заключается в отношении жесткости к плотности материала. Например, стандартный поролон плотностью 25 кг\куб, должен иметь жесткость 3,4 кПа.

Существует два вида производства поролона: непрерывный и циклический (блочный или «ящик»). Предлагаемое нами оборудование относится к циклической технологии производства поролона («ящик»). Оборудование для непрерывного производства поролона стоит очень дорого (от нескольких млн. евро), по этому и не будем останавливаться на его особенностях! Оборудование для циклического производства поролона — напротив стоит недорого в сравнении с линиями непрерывного производства поролона.

Блочная технология производства поролона («ящик») состоит из нескольких этапов:

1. Темперирование компонентов — нагревание компонентов до температуры 21 — 22 градуса по Цельсию. При производстве поролона температура компонентов играет большую роль. Чем однороднее прогрето сырье для производства поролона, тем качественнее будет получаемый продукт — поролон!

2. Дозирование компонентов. Дозирование может быть ручным — при помощи обычных весов или механизированным — при помощи специальных дозаторов. Дозировка компонентов производится согласно технологической карты производства поролона.

3. Замешивание компонентов в смесителе. Замешивание происходит в специальном смесителе в течение 8 минут. После смешивания всех компонентов в смесь добавляется изоцианат и все еще раз перемешивается в течение 40 секунд.

4. Заливка компонентов в форму ( в ящик) с последующей выдержкой. Форма предварительно устилается полиэтиленовой пленкой. В форму заливаются смешанные компоненты. Форма выдерживается 15 — 20 минут, пока крышка не поднимется до упора.

5. Вызревание поролона. Вызревание — это завершение всех химических процессов при производстве поролона. Полученный в форме блок поролона извлекают и перемещают в зону вызревания поролона. Вызревание поролона должно происходить в течение 48 — 96 часов в помещении с комнатной температурой.

6. Резка блока на листы и складирование. После вызревания блок поролона режется на листы требуемого размера и складируется на складе готовой продукции.

Технология производства поролона кажется простой на первый взгляд. Но на самом деле это очень сложный процесс. Для того, чтобы делать качественный поролон, рекомендуем взять на работу хорошего технолога.

технология производства, разновидности, плюсы и минусы

На чтение 7 мин Просмотров 26 Опубликовано 31.10.2019 Обновлено 28.10.2019

Растущие счета за отопление и сбои в работе коммунальных служб заставляют задуматься об утеплении стен пенополиуретаном, так как он по праву считается наиболее эффективным вариантом решения проблемы с жарой и морозом. Полимерный материал появился на отечественном рынке относительно недавно, но успел собрать большую армию приверженцев. При наличии определенных навыков наносить его можно своими руками. Для этого нужно приобрести профессиональное оборудование и изучить правила напыления пенополиуретана.

Технология производства и нанесения материала

Вспененный пенополиуретан наносится с помощью профессионального оборудования

Пенополиуретан — это полимер, имеющий пористую или губчатую структуру. Основной частью готового вещества является углекислый газ, заключенный в ячейках открытого или закрытого типа с тонкими стенками. Вспененный пенополиуретан получают путем смешивания вместе жидкостей, каждая из которых отличается статичным состоянием. После соединения происходит реакция, сопровождающаяся бурным выделением углекислого газа. В результате исходный материал увеличивается в объеме в 30-40 раз и застывает до того, как из него выйдет воздух.

Утепление пенополиуретаном производится с помощью таких средств:

Бытовые. Представляют собой готовые к употреблению аэрозольные баллончики емкостью 500-2000 мл. Продаются в хозяйственных магазинах и рассчитаны на локальное применение при решении небольших строительных и ремонтных задач. Бытовой пенополиуретановый утеплитель используется для заделки крупных щелей после установки окон и дверей, прокладки труб, монтажа пола и потолка. Чтобы покрыть 1 кв.м. слоем 4 см уходит один баллончик емкостью 1000 мл.
Профессиональные. Теплоизоляция пенополиуретаном крупных объектов производится с помощью специального промышленного оборудования компрессорного типа. Утеплитель ППУ поставляется к месту работы в герметичных баллонах. После подсоединения к компрессору и выставления параметров на блоке управления, в емкости подается давление. Жидкие компоненты по шлангам поступают к соплу, где происходит их смешивание. Установки применяются для утепления полиуретаном стен домов и инженерных сооружений, фундаментов, трубопроводов и прочих объектов любой площади и конфигурации.

Теплоизоляция ППУ подразделяется на виды, предназначенные для нанесения на сталь, бетон, кирпич и древесину. При оформлении заказа или приобретении ППУ необходимо обязательно учитывать эту особенность. Она обусловлена тем, что напыляемый пенополиуретан обладает различными свойствами относительно прочности и паропроницаемости.

Разновидности пенополиуретана для утепления

Затвердевший пенополиуретан с мелкоячеистой структурой — хороший теплоизоолятор

Технические характеристики пенополиуретана определяются составом конечного продукта, выходящего из сопла. Изменяя пропорции ингредиентов можно добиться получения пены нужного для того или иного объекта свойства.

Легкий открытоячеистый полиуретановый утеплитель представляет собой мягкий материал, отличающийся такими качествами:

упругость;
гибкость,
высокая гигроскопичность;
легкость;
небольшая плотность.

Поролон применяется для изготовления подушек, матрасов, мочалок, подкладок для одежды. Легкое утепление ППУ применяется для термоизоляции квартир изнутри, а также в качестве наполнителя тары для транспортировки хрупких предметов.

Жесткий закрытоячеистый пенополиуретан после застывания образует плотное и твердое пористое вещество, напоминающее пенополистирол.

Материал обладает такими качествами:

твердость;
прочность;
водонепроницаемость;
поглощение звуков.

Полимер имеет широкий спектр применения. Его используют для утепления жилых и административных сооружений, инженерных и сельскохозяйственных объектов. Изоляция востребована в производстве холодильников и бойлеров, где она заполняет внутренние пустоты бытовой техники.

Наиболее популярны в нашей стране марки пенополиуретана – Polynor и Tepli, имеющие лучшие рабочие характеристики.

Плюсы и минусы использования технологии

Решая, чем утеплить недвижимость, владельцы сталкиваются с непростым выбором: использовать пенопласт, минеральную вату или остановиться на ППУ.

Для кирпича, дерева, бетона имеются разные марки пенополиуретана

Утепление дома пенополиуретаном дает следующие преимущества:

Экологическая безопасность. Даже выделяемый при нанесении газ не представляет никакого вреда для человека и окружающей среды. После отвердения материал становится абсолютно безопасным.
Долговечность. Опыты по искусственному старению позволили определить, как будет выглядеть пенополиуретан через 50 лет эксплуатации. Как оказалось, его технические характеристики практически не изменились.
Быстрота нанесения. Отсутствует необходимость тщательной подготовки основания и использования клеев. Состав обладает высокой адгезией, сразу и крепко прилипает к любой поверхности.
Легкость в сочетании с прочностью. Материал не утяжеляет конструкции и делает их более крепкими.
Создание сплошного слоя покрытия. При расширении пена заполняет все щели и пустоты. Отсутствие мостиков холода и открытых стыков.
Широкий температурный диапазон эксплуатации. Пенополиуретан не меняет своих характеристик при температурах от абсолютного нуля до печного жара.
Низкая теплопроводность. Этот показатель в 4 раза лучше, чем у пенопласта и в 2 раза, чем у минеральной ваты.
Нет необходимости в использовании крепежа и каркасных конструкций.

Слой пенополиуретана сверху необходимо защищать специальной мастикой от ультрафиолета

Наряду с плюсами у ППУ есть и минусы.

Разрушение под воздействием ультрафиолета. Для предотвращения деструкции материала его нужно обрабатывать краской, заделывать штукатуркой или декоративными панелями. Под землей такие меры не нужны.
Тление под воздействием открытого пламени. Во время этого процесса происходит выделение угарного газа.
Для проведения утепления больших площадей необходимо специальное оборудование. Приобретать его для разовой акции нецелесообразно, а специалисты просят за свои услуги немалую цену.

Несмотря на дороговизну технологии, она окупается уже через несколько лет, в перспективе дает хорошую прибыль за счет эффективности и отсутствия необходимости в периодических ремонтах.

Какие условия необходимы для утепления пенополиуретаном

Утепление наружных стен проводится в теплую сухую погоду для нормального застывания смеси

Утепление пенополиуретаном не требует особых условий, так как этот материал рассчитан на использование в широком температурном и влажностном диапазоне.

Необходимо учитывать такие нюансы:

Оптимальным значением считается температура окружающего воздуха + 15-30 ºС. На холоде раствор густеет и хуже вспенивается. На жаре он сильно увеличивается в объеме, что приводит к образованию слоя с уменьшенной плотностью и прочностью.
Отсутствие сильного ветра. Порывы могут сдувать пену, срывать ее с основания и приминать на нем.
Сухая погода. Поскольку утепление зданий проводится снаружи, нельзя наносить пену в ливень. Капли воды размоют раствор и наделают отверстий в застывающей поверхности.
Если проводится заполнение каркасов или стеновых пустот, несущие конструкции должны быть предварительно укреплены, так как при расширении пена может их деформировать или сломать.
Использование исправного оборудования и наличие опыта по его эксплуатации. Эффективность готового покрытия зависит не только от качества товара, но и от правильности выставленных настроек.

При обращении к специалистам рекомендуется изучить их резюме, чтобы быть уверенным в положительном исходе предстоящего мероприятия по утеплению.

Напыление пенополиуретана своими руками

Перед нанесением пенополиуретана окна закрывают пленкой, так как материал трудно удалить даже химикатами

Процесс напыления пенополиуретана необходимо начинать с проведения подготовительных работ. Несмотря на то что этот материал отличается отличной адгезией и устойчивостью к коррозии, требуется выполнить ряд действий. Следует очистить с поверхности старую краску, штукатурку, клеенку и прочие материалы, которые могут впоследствии отойти от основания и отвалиться вместе с пеной. Нужно извлечь из стен все выступающие металлические фрагменты. Они могут стать мостиками холода, и причиной возникновения в древесине процессов гниения. Также необходимо очистить основание от масляных пятен, на которых пенополиуретан не будет держаться.

В процессе нанесения ППУ рекомендуется придерживаться следующих правил:

Перед началом работы закрыть рамы, стекла и дверные полотна полиэтиленовой пленкой. Пену крайне сложно удалить даже с использованием химикатов. В обязательном порядке нужно пользоваться маской и резиновыми перчатками.
Начинать утепление следует с заполнения труднодоступных мест и локальных участков — углов, стыков бревен, каналов для дымоходов и вентиляции.
Нанесение ППУ желательно проводить непрерывно, двигая пульверизатором по горизонтали, постепенно поднимаясь снизу вверх.
Толщина слоя определяется визуально или по меткам. За один раз можно наносить не более 5 см. Следующее распыление можно делать только после полного высыхания созданного ранее. Оптимальной считается толщина утеплителя 80-150 мм в зависимости от климатических условий региона.

Дополнительной отделки ППУ не требуется, но сразу после застывания его необходимо защитить от воздействия ультрафиолета.

Что такое пенополиуретан? — Ассоциация пенополиуретана

«Булочка» из пенопласта поднимается вверх по мере продвижения по производственной линии.

Пенопласт

чаще всего производится в виде больших булочек, называемых плитами, которым дают возможность затвердеть в устойчивый твердый материал, а затем разрезать и сформировать на более мелкие кусочки различных размеров и конфигураций. Процесс производства плит часто сравнивают с подъемом хлеба: жидкие химикаты выливаются на конвейерную ленту, и они сразу же начинают вспениваться и поднимаются в большую булочку (обычно около четырех футов высотой) по мере движения вниз по конвейеру.

Крусель форм для изготовления деталей из пенопласта.

Сырье для пенопласта также можно заливать в алюминиевые формы, где затвердевшая пена принимает размер и форму формы. Формование позволяет изготавливать изделия из пенопласта такой формы, которую трудно получить при изготовлении пенопласта из булочки из плит. В процессе формования компоненты из пенопласта могут соединяться с другими частями, например, с металлическим каркасом. Одним из примеров этого является подголовник автокресла. Из-за высоких первоначальных затрат на изготовление пресс-форм формование обычно резервируется для больших производственных циклов.Формованная пена часто используется в салонах автомобилей, в деловой мебели и спортивном инвентаре.

Процессы производства плит и формованного пенопласта описаны в учебном пособии по производству пенопласта PFA.

Основное сырье для FPF часто дополняется добавками, которые придают желаемые свойства. Они варьируются от комфорта и поддержки, необходимых для мягких сидений, до амортизации, используемой для защиты упакованных товаров, и до долговременной стойкости к истиранию, необходимой для ковровой подушки.

Аминные катализаторы и поверхностно-активные вещества могут изменять размер ячеек, образующихся во время реакции полиолов и изоцианатов, и тем самым изменять свойства пены. Добавки также могут включать антипирены для использования в самолетах и автомобилях и антимикробные средства для подавления образования плесени на открытом воздухе и на море.

Устройство для резки петель

После производства пенопласта можно производить сложные формы. Основные инструменты производства пенопласта — вертикальные ленточнопильные станки и горизонтальные продольно-резательные станки — были адаптированы из деревообрабатывающего оборудования.Благодаря своей гибкости пену можно прикрепить к вертикальному колесу с режущими лезвиями, этот процесс называется разрезанием петель.

Изогнутая пена

Производители также используют лазеры, горячую проволоку, водяные струи, волновые свертки и другие технологии. Пену можно сжимать, так как ее разрезают, чтобы получить эффект «извилистой» пены, которая иногда используется в наматрасниках.

Полиуретан также можно комбинировать с другими материалами, такими как нетканые основы, сетка, ткань и волокна.Методы склеивания включают склеивание пламенем, склеивание горячей пленкой, адгезию горячим расплавом и порошковое ламинирование, где порошковый клей используется для связывания пены с подложкой посредством процесса нагрева. Обшивка потолка (мягкий потолок салона автомобиля) обычно состоит из нетканого материала, ламинированного на тонкую пенопластовую основу с использованием пламенного склеивания.

Сетчатая пена

Другие процессы изменяют структуру и эксплуатационные характеристики пены. Одно из самых драматических и очень полезных изменений — ретикуляция.Ретикуляция влечет за собой разрушение многих стенок ячеек пены, чтобы обеспечить большую пористость и воздушный поток. Этого можно достичь, подвергая пену контролируемому взрыву газовой смеси в закрытом реакторе или подвергая пену воздействию щелочной ванны. Сетчатая пена часто используется в системах фильтрации воздуха и жидкости, а также в качестве антипомпажной мембраны в топливных баках.

Подушка для ковровых покрытий

Одна из наиболее важных с коммерческой точки зрения формулировок пены — переработка обрезков пены в приклеенную ковровую подушку.Пенопласт различных типов измельчается и помещается в технологическую установку с химическим клеем. Смесь нагнетается под давлением и впрыскивается паром, чтобы сформировать большой цилиндр или блок пены. Затем этот материал «отслаивается» до нужной толщины для использования в ковровых подушках. Связанная пена — самый популярный тип ковровых подушек, занимающий более 80 процентов рынка.

Свойства пены можно измерить и задать очень точно, чтобы подобрать нужный сорт пены для правильного применения.Характеристики пены обсуждаются на нашей странице «Характеристики пены», а методы испытаний, используемые для определения пены, охватываются отраслевыми стандартами.

Производство полиуретана, цены и рыночный спрос

Полиуретан, также называемый полиуретаном или полиуретаном, представляет собой разновидность полимера, состоящего из органических звеньев, вместе взятых карбонатом (уретановыми звеньями). Он является частью семейства полимеров, но отличается от всех других доступных форм пластиковых полимеров.

Что такое полиуретан?

Это универсальная, современная и безопасная форма пластикового полимерного материала, доступная сегодня и широко используемая для ряда приложений. Они широко используются для производства экологически чистых потребительских и промышленных товаров.

Обычно они образуются в результате реакции диизоцианата или полиизоцианата с полиолом. Оба эти изоцианата используются для производства полиуретана с двумя или более функциональными группами в молекуле.Они могут быть жесткими или гибкими.

Они обычно используются для производства сидений из пенопласта с высокой упругостью, изоляционных панелей из жесткого пенопласта, сидений и прокладок из вспененного материала, эластомерных колес и шин, высокоэффективных клеев и покрытий для поверхностей, а также герметиков.

История

Впервые он был изобретен профессором доктором Отто Байером в 1930 году. Эти пластмассовые полимеры первоначально использовались во время Второй мировой войны в качестве замены резины.

В конце 1950-х годов он приобрел свое значение благодаря использованию в качестве адгезивов, эластомеров и жестких пенопластов, а также в качестве эластичных амортизирующих пен.

В настоящее время доступны различные типы полиуретановых материалов, которые используются в различных продуктах, от покрытий и клеев для подошв обуви, матрасов до пенопластовых изоляционных материалов.

Недвижимость

Это чрезвычайно универсальный материал, используемый для бесчисленных областей применения. Уникальные эксплуатационные качества этих полимеров расширяют их использование в различных отраслях промышленности (конечных сегментах).Эти свойства включают:

Гибкость — Обладает высокими характеристиками в приложениях с высокой усталостью при изгибе и, наряду с этим, обеспечивает хорошие свойства удлинения и восстановления.
Широкий диапазон твердости — Эти полимерные материалы могут изготавливаться от 20 до 85 по ШОРУ D.
Высокая несущая способность — Обладает высокой несущей способностью при растяжении и сжатии. При сильной нагрузке форма может измениться, но при снятии нагрузки они вернутся к своей исходной форме.
Сопротивление раздиру — Они обладают высоким сопротивлением разрыву наряду с высокими характеристиками растяжения.
Устойчивость к истиранию и ударам — Эти материалы обладают хорошей устойчивостью к нагреву и перепадам температуры. Они хорошо работают даже при низких температурах.
Электрические свойства — Обладает хорошими электроизоляционными свойствами.
Устойчивость к воде, маслам и жирам также отличная. Они остаются стабильными с этими соединениями.
Сильные адгезионные свойства — Эти полимеры связываются с рядом материалов в процессе их производства, такими как другие пластмассы, металлы и даже с деревом.
Широкий диапазон устойчивости — Они очень прочные по своей природе из-за свойства высокой упругости. Для ударопрочных эластомеров диапазон упругости колеблется от 10-40%, а для высокочастотных колебаний — от 40-65%.
Эти полимерные материалы устойчивы к суровым условиям окружающей среды , таким как экстремальные температуры, и не подвержены коррозии и разрушению.
PU очень подходят для тропических сред и приложений FDA, поскольку они устойчивы к плесени, плесени и грибку.
Цветовые диапазоны — Они имеют различные цветовые диапазоны, поскольку в процессе производства могут быть добавлены различные типы цветных пигментов. Добавлена даже защита от ультрафиолета, чтобы сделать цвет стабильным.
У них есть экономичный производственный процесс по сравнению с другими формами производимых термопластов.

Производственный процесс

Эти материалы получают путем смешивания двух или более жидких потоков. Разнообразное сырье используется для производства окончательной формы полиуретана, который помогает защитить целостность и красители этого полимера.

Это сырье включает:

Изоцианаты. Основным элементом, используемым в производстве этих полимеров, являются диизоцианаты. Они характеризуются группой (NCO), которая представляет собой высокореактивные спирты.

Наиболее часто используемые изоцианаты в производстве — это толуолдиизоцианат (TDI) и полимерные изоцианаты (PMDI).

Полиолы. Другими важными элементами, необходимыми в процессе производства, являются полиолы, содержащие несколько спиртовых групп.

Они производятся методом полимеризации оксида алкилена и имеют высокую молекулярную массу.

Присадки — Обычно полиуретановые материалы могут быть повреждены из-за тепла, света или атмосферного воздействия и хлора.Таким образом, в процессе производства добавляется несколько добавок, чтобы сохранить их стабильность при использовании.

Несколько добавленных добавок включают гидроксибензотриазол (УФ-фильтр), добавки против росы и различные красители для улучшения эстетического внешнего вида.

Производственный процесс включает:

Они образуются в результате реакции полиола с диизоцианатом или полимерным изоцианатом в присутствии подходящих добавок и катализатора.

Производственный процесс включает три отдельных этапа.Сначала производится сыпучий полимерный продукт. Затем он подвергается ряду этапов обработки. Наконец, полученный полимер превращается в конечный продукт и отправляется.

Цена полиуретана & amp; lt; a href = ‘https: & amp; amp; # 47; & amp; amp; # 47; www.plasticsinsight.com & amp; # 47; смола-интеллект & amp; amp; # 47; цены на смолу & amp; amp; # 47; полиуретан & amp; amp; # 47; ‘& amp; gt; & amp; lt; img alt =’ Dashboard 1 ‘src =’ https: & amp; amp; # 47; & amp; amp; # 47; public.tableau.com & amp; # 47; static & amp; # 47; images & amp; # 47; Po & amp; # 47; PolyurethanePricingDashboard & amp; # 47; Dashboard1 & amp; # 47; 1_rss.png ‘style = ‘border: none’ / & amp; gt; & amp; lt; / a & amp; gt;

Анализ рынка полиуретана

Спрос на полиуретан по конечным сегментам в 2016 г.

Спрос на пластмассовые полимеры PUR быстро растет из-за их универсальности и уникальных свойств.Эти смолы можно использовать практически во всех отраслях конечного сегмента, от строительства, медицины, упаковки, мебели, электроники и автомобилестроения до текстиля.

В настоящее время рынок мебели является наиболее доминирующим сектором среди всех остальных конечных сегментов рыночного спроса. В 2016 году мировой спрос на эти пластиковые материалы со стороны мебельного рынка составил 5,3 миллиона тонн.

В основном используется на мебельном рынке, в производстве мебельных подушек, ковровых подушек, матрасов и т. Д.Далее следует строительный сектор с годовой потребностью в 2 миллиона тонн в 2016 году.

Используется в качестве изоляционного материала в строительном секторе, в основном для стен, крыш и потолков. Они также используются для улучшения эстетического вида домов и построек, например, используются в современных интерьерах, в эстетических материалах для полов и т. Д.

Бытовая техника также занимает важное место в общем рыночном спросе со спросом в 1,6 миллиона тонн, за которым следует автомобильная промышленность с 1.3 миллиона тонн жесткого пенопласта (1 тонна) и мягкого пенопласта (0,3 тонны).

На долю других сегментов, включая медицину, текстиль, упаковку и т. Д., Пришлось 5,8 млн тонн общего спроса в 2016 году.

Расход полиуретана в различных формах 2016 Пластмассы

PUR доступны в различных формах для различного использования для бесчисленного количества применений. Он максимально использует гибкий пеноматериал, 31% рынка которого широко используется в матрасах, подушках, автомобильных сиденьях и т. Д.

За гибким вспененным материалом следует жесткий пенополиуретан, который обычно используется для изоляции в строительном секторе в очень больших масштабах, составляя 25% от общей доли.

Формованный пенопласт составляет около 11% от общей доли рынка и используется в основном в автомобильной и мебельной промышленности. Клеи и герметики вместе с эластомерами в одинаковой степени используются при производстве различных продуктов повседневного использования.

Наконец, покрытия, которые используются для улучшения внешнего вида и долговечности, имеют минимальную долю среди всех других типов используемых материалов.Прочие материалы, такие как обувь и волокна, составляют 18% от общей доли рынка.

Продажа полиуретана в первичной форме

Как показано в вышеприведенном прогнозе, в последние годы наблюдается постоянный рост продаж этих пластиковых полимеров. Европа — один из наиболее заметных регионов, способствующих увеличению продаж.

Среди всех европейских стран наибольший вклад на мировом рынке занимает Бельгия с продажей полиуретановых пластиков до 905 штук.84 кг в 2016 году.

За Бельгией следует Великобритания с продажей 138,28 кг, которая была продолжена Нидерландами с долей 121,95 кг в общем объеме продаж в Европе.

Другие страны: Испания (113,37), Франция (43,47), Австрия (10,52), Португалия (8,12), Дания (4,34), Хорватия (0,29) и Финляндия (0,13) килотонн.

Продажа (пластины, листы, пленки, фольга и полосы) из ячеистого полиуретана

Эти пластмассовые полимеры используются для производства различных пластмассовых изделий, используемых в повседневной жизни.Европейский рынок полиуретана также имеет множество производимых и продаваемых материалов.

Основная продукция включает пластины, листы, пленки, фольгу и полосы, изготовленные из ячеистой формы полиуретана. Среди всех европейских стран здесь Германия лидирует по продажам этой продукции с годовым объемом продаж 279,15 кг в 2016 году.

За Германией следует Польша с продажей 150,97 кг, за которой следует Великобритания с годовой продажей 139,1 кг.

Другие крупные страны включают Францию (127.75), Бельгия (89,46), Испания (76,88), Венгрия (26,01), Литва (22,75), Эстония (6,75) и Италия (0,14) килограмм.

Прогноз мирового рынка полиуретана

В последние годы наблюдается постоянный рост спроса на полиуретановые материалы из-за его все более широкого использования в отраслях конечного сегмента. Ожидается, что к 2021 году спрос на мировом рынке превысит 56 млрд долларов США.

Драйверы

Повышенный спрос на легкие и прочные материалы в отраслях конечного сегмента (строительство, мебель, электроника, автомобилестроение, обувь и упаковка) стимулировал рыночный спрос во всем мире.
Улучшение образа жизни с увеличением располагаемого дохода в таких странах, как Китай, Индия и Бразилия и т. Д., Увеличило спрос в различных секторах.
Растущий спрос на автомобильные сиденья, охлаждение и изоляцию является основными факторами роста рынка в прогнозируемом периоде.

Ограничители

Растущие экологические проблемы.
Неустойчивость цен на сырье.

Возможность

Постоянные инновации и коммерциализация полиуретановых пластиков на биологической основе создают новые рыночные возможности для участников отрасли.
Государственная поддержка развития инфраструктуры стимулирует строительный сектор во всем мире, наряду с этим расширяются рыночные возможности для использования полиуретана в качестве изоляционного материала.

Application Insights

Строительный сектор является доминирующим в рыночном спросе во всем мире, поскольку эти термопласты широко используются для изоляции, полов и кровли в строительном секторе.

Развивающиеся страны, такие как Индия, Южная Африка, Таиланд и другие, являются ключевыми игроками в использовании этих пластмасс в строительстве.

Далее следует сегмент мебели, где он используется для изготовления постельных принадлежностей, сидений, обивки и прочего. Повышенный уровень жизни привел к тому, что все большее предпочтение отдается роскошной мебели, что открывает новые рыночные возможности.

Другой заметный сектор — рынок электроники, где она используется в проводах, схемах, датчиках и т. Д.

Региональные исследования

Азиатско-Тихоокеанский регион остается доминирующим регионом для растущего рыночного спроса благодаря квалифицированной рабочей силе, легкой доступности сырья и поддержке со стороны местных властей.

Инновационные схемы в таких странах, как «Сделай в Индии» в Индии или «Благоприятные покупатели» в Таиланде, увеличивают спрос на эти пластмассы.

За

Азиатско-Тихоокеанскими регионами следуют страны Центральной и Южной Америки с устойчивым ростом в последние годы, в основном в автомобильном секторе.

Анализ конкуренции

Ключевыми игроками на этом рынке являются Covestro AG (Германия), BASF SE (Германия), The Dow Chemical Company (США), Wanhua Chemical Group Co.Ltd. (Китай) и Huntsman Corporation (США) — ключевые игроки на рынке полиуретана.

Прогноз мирового рынка пенополиуретана

Рынок пенополиуретана в последние годы постоянно растет. Спрос на мировом рынке составлял около 49 миллиардов долларов США в 2017 году и, по прогнозам, к 2021 году превысит 58 миллиардов долларов США.

Драйверы рынка

Основным фактором, определяющим рыночный спрос, является растущее использование в таких отраслях конечного сегмента, как автомобилестроение, производство постельных принадлежностей и мебели, строительство и строительство, электрика и электроника, обувь и упаковка.

Ограничения рынка

Рост рынка тормозится в первую очередь из-за экологических проблем, возникающих из-за использования синтетических вспененных материалов.

Большая часть синтетических товаров после разложения приводит к загрязнению окружающей среды, что представляет угрозу для окружающей среды и здоровья человека.

Возможности на рынке

Исследования и разработки для производства био-полиуретана могут в ближайшем будущем значительно ускорить рыночный спрос.

Application Insights

Строительство и строительство доминирует на рынке, так как пена широко используется в этом сегменте. Он используется для изоляции, звукопоглощения, обивки и усиления возводимых конструкций.

Он широко используется для улучшения акустического комфорта и улучшения атмосферы, прежде всего в жилых помещениях.

Региональные исследования

Азиатско-Тихоокеанский регион доминирует на рынке пенополиуретана из-за растущего спроса со стороны конечных сегментов (строительство, автомобилестроение и упаковка).Растущее население и экономическое развитие в этих регионах также подпитывают рыночный спрос во всем мире.

Прогнозируется, что даже в странах Ближнего Востока будет наблюдаться значительный рост рыночного спроса в связи с активизацией строительства.

Анализ конкуренции

Ключевыми игроками, доминирующими на рынке, являются BASF SE (Германия), The Dow Chemical Company (США), Bayer AG (Германия), Sekisui Chemical Co. Ltd. (Япония), Nitto Denko Corporation (Япония), Compagnie de Saint-Gobain. С.A. (Франция) и Huntsman Corporation (США).

Прогноз мирового рынка полиуретановых пленок

На мировом рынке наблюдается рост спроса на пленки из ТПУ в последние годы, демонстрируя стабильный CAGR с 2016 по 2022 год; ожидается, что рынок вырастет с 328 млн долларов США в 2017 году до 453 млн долларов США к 2023 году.

Драйверы рынка

Рынок в первую очередь обусловлен растущим спросом со стороны автомобильного сектора (двери и панели, сиденья, интерьер, подушки безопасности и т. Д.)) с последующим его более широким применением в самолетах (подушки сидений, маски, оболочки проводов и кабелей и т. д.).

Повышение осведомленности о легких материалах, которые будут использоваться в автомобилестроении для повышения их топливной эффективности, этот рынок стал свидетелем огромного роста в последние годы.

Возможности на рынке

Растущее применение систем солнечной и ветровой энергии создает новые рыночные возможности для пленок TPU. Они используются в ветряных мельницах и солнечных батареях для защиты своих поверхностей.

Кроме того, разработка пленок на биологической основе, вероятно, откроет новые возможности и будет стимулировать рыночный спрос в ближайшем будущем.

Ограничения рынка

Неустойчивость цен на сырье (MDI) и строгие экологические нормы, запрещающие использование опасного сырья, препятствуют росту рынка.

Региональный обзор

Азиатско-Тихоокеанский регион стимулирует рыночный спрос за счет увеличения объемов строительства и производства автомобилей.

За ним следуют Европа и Северная Америка, обусловленные повышенным спросом на пленки из ТПУ в конечных отраслях промышленности.

Перспективы конкуренции

К ведущим производителям рынка полиуретановых пленок относятся BASF SE, Covestro AG, The Lubrizol Corporation, Huntsman Corporation и Tosoh Corporation.

Мировая торговля полиуретаном

Торговый баланс полиуретана

Глобальный торговый баланс (экспорт-импорт) полиуретана является положительным и постоянным на протяжении последних нескольких лет.Торговый баланс в 2016 году составил 0,18 млрд долларов США, при этом экспорт составил 6,14 млрд долларов США, а импорт — 5,96 млрд долларов США.

10 ведущих экспортеров полиуретана

Германия является ведущим мировым экспортером полиуретана в 2016 году. Она экспортировала материалов на сумму 1,37 млрд долларов США. Вторым по величине экспортером полиуретана были США. Она экспортировала материалов на сумму 754,6 млн долларов США, затем Италия экспортировала полиуретановые материалы на сумму 553 млн долларов США.

Другим ведущим экспортером в первой десятке был Китай (378 долларов США.7 млн), Нидерланды (336,2 млн долларов), Бельгия (295,1 млн долларов), Тайвань (283,3 млн долларов), Южная Корея (269,7 млн долларов), Испания (229,2 млн долларов) и Япония (203,8 млн долларов) )

10 ведущих импортеров полиуретана

Китай является крупнейшим импортером полиуретана в 2016 году. Он импортировал материалов на сумму 602 млн долларов США. Спрос на полиуретан в Китае обусловлен требованием легкого и прочного материала для конечного сегмента.

Вторым по величине импортером была Германия, стоимость материала составила 370 долларов США.9мин. Германия также является крупнейшим экспортером полиуретана в мире в 2016 году.

Типы полиуретана

Полиуретановые материалы существуют в различных формах, в том числе:

Гибкая полиуретановая пена — Используется для амортизации различных коммерческих продуктов, таких как постельное белье, мебель, ковровые покрытия и даже упаковка.

Им можно придать любую форму, они легкие, прочные, поддерживающие и удобные.

Жесткая полиуретановая пена — Она позволяет снизить затраты на электроэнергию за счет повышения эффективности и комфорта коммерческой и жилой недвижимости.

Эти материалы обычно используются для изоляции стен и крыш.

Покрытия, клеи, герметики и эластомеры (CASE) — Они предлагают картон и растущий спектр для различных применений и преимуществ в промышленном использовании в конечном сегменте. Эти типы помогают улучшить внешний вид и продлить срок службы продуктов.
Термопластический полиуретан (TPU) — Материал этой формы представляет собой идеальное сочетание физических свойств и технологических применений.Они очень эластичны, гибки и устойчивы к истиранию.
Реакционное литье под давлением (RIM) — материал PUR, полученный реакционным литьем под давлением, обычно используется для изготовления бамперов автомобилей, электрических панелей корпуса, компьютерных деталей и телекоммуникационных услуг.
Связующие — Эти связующие на основе полиуретана используются для связывания различных частиц и волокон вместе. Они используются в напольных покрытиях, коврах, деревянных панелях и т. Д.
Водоразбавляемые полиуретановые дисперсии (PUD) — Это покрытия и клеи, которые используются в воде в качестве основных растворителей.ПУД все чаще используются в промышленных и коммерческих целях в различных формах для различных продуктов.

Специализация

Тип	Применение и использование
Гибкая пена	Slabstock — полиэфир, полиэстер, HR / CMHR, вязкоупругий и т. Д. Литые — Транспортные сиденья, мебель, ковролин Integral Skin для автомобилей и мебели
Жесткая пена	Холодильное оборудование, Изоляция труб, напыляемая пена, облицованные панели
Полиуретановые покрытия	Транспорт — Авторемонт и OEM, автомобили, морской транспорт и т. Д. Строительство — Архитектура, кровельные резервуары и техническое обслуживание Промышленные и пластиковые покрытия.
Клеи и герметики	Клеи — автомобильная промышленность, строительство, упаковка, обувь и т. Д. Герметики — изоляционные и автомобильные стеклопакеты, строительство, транспорт и т. Д.
Эластомеры	Литые эластомеры, синтетическая кожа, обувь, ТПУ, RIM прочее
Связующие	Лесоматериалы, литейное производство, резиновая крошка и т. Д.
PDU	Текстиль и покрытия, промышленные покрытия, клеи и герметики, проклейка стекловолокна

Приложения и использование

Это современная, безопасная и универсальная форма термопласта, широко используемая в настоящее время для бесчисленного количества применений.

Они используются для различного количества приложений для создания различных видов потребительских и промышленных товаров, которые делают нашу жизнь удобной, комфортной, а также помогают в достижении устойчивого роста окружающей среды.

Эти приложения включают:

Автомобильная промышленность

Этот материал, используемый в автомобилестроении, помогает увеличить пробег за счет снижения веса автомобиля и повышения топливной экономичности.

Они используются в ряде автомобильных запчастей, включая автомобильные сиденья, бамперы, интерьер, потолок, кузов, двери и окна.Он также используется в транспортных средствах для изоляции и звукопоглощения.

Приборы

Пластмассы

PUR стали основной частью многих бытовых приборов. Наиболее распространенная форма использования — в холодильниках с целью изоляции.

Высокие термические свойства, сопротивление и экономичность этого материала делают его предпочтительным выбором по сравнению с другими термопластами для использования производителями в различных приборах.

Строительство

В течение многих лет использование пластмасс в строительном секторе увеличивалось из-за их доступности, универсальности, рентабельности, долговечности, легкости и эстетичного внешнего вида.

ПУ

с отличным соотношением прочности к весу, изоляционными свойствами и долговечностью получил свое предпочтение в ряде строительных работ.

Он широко используется в амортизаторах, коврах, крышах и стенах, отражателях солнечного света, входных и гаражных воротах с уникальными цветами и дизайном.

Композитная древесина

Поскольку эти термопласты обладают широким диапазоном универсальности, они также используются в композитных древесинах в виде связующих на биологической основе для постоянного приклеивания органических материалов к ориентированно-стружечным плитам, древесноволокнистым плитам средней плотности или в качестве клееных пиломатериалов и даже в качестве соломенных плит. .

Меблировка

Гибкая пена — это наиболее часто используемый вид этого материала в мебельном сегменте. Они очень широко используются в мебели, постельных принадлежностях, коврах, поскольку они более прочные, легкие, удобные и поддерживающие.

Электроника

Эти пластиковые полимеры используются в секторе электроники для герметизации, герметизации и изоляции хрупких, чувствительных к давлению, микроэлектронных компонентов, подводных кабелей и печатных плат.

Они широко используются для защиты электроники, обеспечивая сильные диэлектрические и адгезионные свойства, а также высокую термостойкость.

Морской

Катание на лодках — важный источник развлечений во всем мире. В судостроительной промышленности постоянно происходят инновации, которые увеличивают использование этих полимеров в этой отрасли.

Используется для защиты корпусов лодок от воды, погодных условий и других форм коррозии.Они также используются для изоляции лодок от шума и температур.

Поскольку они эластичны и долговечны по своей природе, они также используются для покрытий проводов и кабелей, труб двигателя, приводных ремней и во многих других частях лодки.

Медицинский

Пластиковые смолы

PUR используются для ряда медицинских применений, включая катетеры, трубки, больничные постельные принадлежности, хирургические простыни, перевязочные материалы для ран и многие другие медицинские устройства, изготовленные методом литья под давлением.

Они обычно используются в краткосрочных имплантатах, так как они более экономичны и обеспечивают прочность наряду с долговечностью.

Сопротивление истиранию

Полиуретаны

широко используются для обеспечения стойкости к истиранию (покрытия для повышения эффективности продукта) в ряде отраслей, включая горнодобывающую промышленность и переработку полезных ископаемых, бетон, транспорт, обработку бумаги, производство энергии и лодок и т. Д.

Упаковка

Пластмассы доминируют на мировом рынке упаковки. Среди различных форм пластиковых полимеров, используемых для упаковки, полиуретан является одним из наиболее заметных и наиболее предпочтительных для производителей.

Так как это более рентабельно и помогает придать продуктам амортизирующую форму, которая помогает обеспечить безопасность продукта во время транспортировки товаров.

Они обычно используются для упаковки электронных товаров, медицинских устройств, изделий из стекла и многих других деликатных продуктов, которые требуют дополнительной защиты во время транспортировки.

Текстиль

Наряду с полиэфирами материалы PUR также используются в текстильной промышленности. Тонкая пленка полиуретана добавляется вместе с полиэстером в ткани для создания полиуретанового ламината (PUL) для повышения эффективности продукта.

Используется в верхней одежде, подгузниках, занавесках для душа и т. Д., Чтобы сделать их водонепроницаемыми и ветрозащитными.

Преимущества и недостатки полиуретана

Преимущества использования этих пластиковых материалов включают:

Высокая стойкость к истиранию.
Хорошее обслуживание даже при низких температурах.
Широкое молекулярное структурное разнообразие.
Легко возможно отверждение при комнатной температуре.
Стоимость сравнительно невысока, чем у других термопластов.

Ограничения при использовании этого пластичного полимера:

Плохая тепловая способность.
На них может воздействовать большинство растворителей.
Предполагает использование токсичных изоцианатов.
Плохая атмосферостойкость.

Полиуретан, В / с Обычные материалы

Полиуретан против резины	Полиуретан против металла	Полиуретан против пластика
Высокая стойкость к истиранию	Легкий вес	Высокая ударопрочность
Высокая стойкость к порезам и разрыву	Пониженный уровень шума	Эластичная память
Несущая способность Superior	Сопротивление истиранию	Снижение шума
Маслостойкость	Экономичное производство	Устойчивость
Озоностойкость	Устойчивость	Сопротивление хладотеку
Радиационная стойкость	Ударопрочность	Радиационная стойкость
Инструмент низкого давления	Легко формуемый	Профнастил толстый

Переработка

Как и все другие пластмассовые материалы, полиуретаны также перерабатываются для экономии ресурсов и снижения воздействия пластмассы на окружающую среду и здоровье человека.

Эти пластмассовые материалы перерабатываются двумя различными способами: путем механической переработки полимеров (материал повторно используется в полимерной форме) или путем химической переработки (разрушение материала до его химических составляющих).

Примеры различных видов переработки

Rebond — В 2010 году для создания подушек для коврового покрытия было использовано более миллиарда фунтов вторичного полиуретанового скрапа.
Матрасы — около 800 фунтов полиуретановой пены восстанавливается каждый день на одном предприятии по переработке матрасов в стране Аламеда.
Вторичное сырье. Производитель из Мичигана поставляет полиолы (сырье для полиуретана), при этом до 70% от общего количества вторичного сырья поступает из автомобильной промышленности.

Токсичен ли полиуретан?

Эти пластмассовые полимеры — действительно универсальный состав, обычно используемый в повседневной жизни. Однако эти соединения могут быть причиной многих проблем со здоровьем и окружающей средой.

Основным ингредиентом, который делает эти материалы опасными, являются изоцианаты, которые выделяются продуктами на основе полиуретана и могут вызывать раздражение глаз, носа и горла, а также проблемы с дыханием, которые могут привести к слепоте, инвалидности или смерти.

Если эти составы произведены надлежащим образом, опасность их воздействия отсутствует, поскольку их опасные компоненты становятся инертными или нетоксичными, когда они успешно соединяются вместе.

Что такое пенополиуретан?

Термореактивный пенополиуретан, от мобильного телефона до обуви, можно найти практически везде. Благодаря гибкому химическому составу этому универсальному материалу можно придать любую форму и индивидуальный компонент с бесконечными физическими свойствами.Сначала пена приобрела популярность в автомобильной промышленности, а сейчас она широко используется во многих сферах, в том числе в мебели, игрушках, досках для серфинга, медицинских устройствах — что угодно!

Но что это за чудо-материал, о котором мы постоянно говорим? Ниже приводится разбивка по изготовлению пенополиуретана и различные типы пенопласта, которые вы можете использовать в дизайне своей продукции.

Как работает пенополиуретан

Пенополиуритан ничем не отличается от твердого полиуретана.Подводя итог этой сложной, но базовой химии, полиуретаны образуются в результате реакции полиола и диизоцианата. Иногда добавки могут использоваться для изменения физических свойств материала в соответствии с конкретными проектными требованиями. Эта смесь становится пеной из-за появления пузырьков газа, которые могут быть результатом химических реакций или механических процессов. Чтобы узнать больше о добавках и о том, как сделать пенополиуретан проводящим, ознакомьтесь с нашей последней публикацией о проводимости полиуретана .

Пена различных типов

Механически выдувная пена получается путем физического введения пузырьков воздуха в жидкую полиуретановую смесь перед отверждением. Думайте об этом процессе, как о вспенивании вкусной горячей чашки молока для капучино; по мере того как вспениватель вводит в смесь воздух, молоко начинает пениться. С другой стороны, в пене, полученной химическим способом, используются летучие химические вещества, которые взаимодействуют с химией полиуретана, образуя крошечные пузырьки газа. Этот процесс похож на добавление пищевой соды в тесто для торта.Пищевая сода выделяет газ, благодаря чему получается красивый пенистый торт. Оба процесса приводят к очень разнообразным материалам с широким диапазоном физических свойств. Полученный материал будет иметь ячеистую структуру, которая может быть открытой или закрытой.

Чтобы узнать, считается ли термореактивный пенополиуретан безопасным материалом для потребителей и окружающей среды, обязательно ознакомьтесь с разделом «Токсичен ли пенополиуретан».

На фотографиях выше показаны примеры пенопласта с открытыми и закрытыми ячейками под микроскопом.В случае пены с открытыми порами каждый из пузырьков газа «лопается» и соединяется с другими пузырьками вокруг него. Эта структура создает воздухопроницаемые материалы, которые пропускают газ и жидкости. Хорошим примером пенопласта с открытыми порами является кухонная губка. Напротив, пузырьки газа в пенопластах с закрытыми порами полностью удерживаются в стенке из полиуретана, создавая непроницаемый для дыхания материал. Пенопласты с закрытыми ячейками, таким образом, имеют структуру, аналогичную пузырчатой пленке. Для получения дополнительной информации о пеноматериалах с закрытыми порами, а также о плюсах и минусах использования этого уникального материала щелкните здесь.

Заключение Пенополиуретан

— отличный инструмент для дизайна изделий. Этот универсальный материал позволяет инженерам создавать без компромиссов то, что они представляют. Пенополиуретан предлагает ряд преимуществ, от безграничных физических свойств до индивидуальных форм и компонентов, которые не может достичь ни один другой эластомер. Все еще любопытно, как пенополиуретан может улучшить характеристики вашего продукта? Загрузите наш информационный лист данных Durethane F , , чтобы ознакомиться со списком преимуществ, материалов и предлагаемых составов.

Полиуретан: свойства, обработка и области применения

Полиуретаны — это большой класс полимеров, которые можно адаптировать к широкому спектру областей применения, вносящих значительный вклад в строительную, автомобильную и электротехническую отрасли.

Полиуретан более известен как жидкие покрытия и краски, но его применение также может варьироваться от мягких, гибких пен до жесткой изоляции. Такой широкий диапазон применений возможен, поскольку существуют как термопластичные, так и термореактивные полиуретаны.

Полиуретан был первоначально синтезирован как заменитель натурального каучука во время Второй мировой войны. Вскоре после этого универсальность этого нового полимера и его способность заменять дефицитные материалы привели к многочисленным применениям. В настоящее время на эту группу полимеров приходится 7,7% спроса на пластик в Европе после товарных полимеров полиэтилена, полипропилена и ПВХ [1].

Здесь вы узнаете о:

Состав и свойства полиуретана
Производство и переработка полиуретана
Применение полиуретана
Товарные марки полиуретана

Рисунок 1 . Кубики из полиуретана.

Свойства полиуретана

Полиуретан получают в результате реакции полимеризации между диолов (или полиолов: спиртов с двумя или более реактивными гидроксильными -ОН-группами) и диизоцианатов (или полиизоцианатов: изоцианатов с двумя или более реакционноспособными изоцианат-NCO-группами) . В результате получается молекула, связанная уретановыми (COONH) связями.

Рисунок 2. Полиуретановая структура [2].

Существует несколько вариантов молекул спирта и соответствующих молекул изоцианата, каждая комбинация дает новый полиуретановый материал с новыми свойствами. Свойства полиуретанов варьируются в зависимости от структуры этой полимерной основы и могут быть адаптированы для обеспечения высокой прочности и жесткости или высокой гибкости и ударной вязкости.

Сравнение термопластичного полиуретана и термореактивного полиуретана

Выбранная молекула полиола имеет большое влияние на свойства и степень сшивки в полиуретановом продукте.В частности, количество гидроксильных групп на молекулу, а также размер и гибкость углеводородной основной цепи могут быть выбраны для настройки механических свойств получаемого полиуретанового материала.

Если диол реагирует с диизоцианатом, он образует линейный термопластичный полимер.

Если спирт имеет более двух гидроксильных групп, это приведет к образованию жесткой, поперечно-сшитой, термореактивной молекулы.

Таблица 1. Свойства термопластичного полиуретана .

Производство и переработка полиуретана

Учитывая, что полиуретаны образуются в результате реакции между диолами и диизоцианатами, производственный процесс можно разделить на три части:

Производство диолов
Производство изоцианатов
Производство полиуретана из этих компонентов.

Полиол, используемый при производстве полиуретанов, обычно представляет собой простой полиэфир (в 90% полиуретанов) или сложный полиэфир с концевыми гидроксильными группами.Кроме того, существует множество ароматических и алифатических полиизоцианатов; однако наиболее важные из них, толуолдиизоцианат (TDI) и метилендифенилдиизоцианат (MDI), способствуют производству около 95% всех полиуретанов [3]. TDI обычно используется в производстве мягких, гибких пен для амортизации, тогда как MDI используется в производстве более универсальных жестких полиуретанов.

Если диол реагирует с ТДИ или МДИ, он образует линейный термопластичный полимер в результате реакции конденсационной полимеризации.Если спирт имеет более двух гидроксильных групп, это приведет к образованию жесткой, поперечно-сшитой, термореактивной молекулы.

Добавки обычно добавляют к смеси для улучшения определенных свойств, таких как сшивающие агенты, агенты удлинения цепи, вспенивающие агенты, поверхностно-активные вещества, наполнители, пластификаторы, пигменты и антипирены. Вспенивающие агенты будут создавать пенополиуретан, а поверхностно-активные вещества будут контролировать образование пузырьков и, следовательно, образование ячеек пены. Наполнители увеличивают жесткость, пластификаторы снижают твердость, а пигменты придают материалу цвет.

Рис. 3. Ручной штамп на матрасе из пенополиуретана с эффектом памяти после испытания на прессование.

Пенополиуретан

Две жидкости-реагенты объединяются с образованием твердого полимера, который может быть эластичным или жестким. Однако это твердое вещество может также содержать пузырьки, что делает его ячеистым вспененным материалом. Эти пузыри могут образовываться химически или физически. Химическая продувка может быть достигнута путем добавления воды к полиолу, который, в свою очередь, реагирует с изоцианатами с образованием пузырьков газообразного диоксида углерода.В качестве альтернативы физическое выдувание достигается добавлением вещества с относительно низкой температурой кипения, такого как пентан. По мере протекания экзотермической реакции полимеризации пентан нагревается и испаряется в пузырьки.

Этой процедурой можно управлять в зависимости от используемого приложения. Например, подошва обуви может быть увеличена вдвое, а подушки — в 30-40 раз больше. В некоторых пенопластах низкой плотности для амортизации и изоляции только 3% от общего объема составляет твердый полиуретан [3].

Области применения полиуретана

Поскольку для производства полиуретана доступно такое большое количество полиизоцианатных и полиоловых веществ, можно производить широкий спектр материалов для удовлетворения потребностей конкретных областей применения. Его относительно легкий вес и универсальность делают его оптимальным материалом для строительства, автомобилестроения, судоходства и даже одежды [4].

Рис. 4. Применение полиуретанов в (воспроизведено с Рис. 1 в [3])

Гибкий пенополиуретан

Гибкий пенополиуретан легкий, прочный, поддерживающий и удобный.Он обычно используется для амортизации постельного белья, мебели, автомобильных салонов, ковровых покрытий и упаковки. Это составляет 30% рынка полиуретана в связи с его товарным потреблением [5].

Жесткий пенополиуретан

Жесткий пенополиуретан — наиболее экономичный и энергоэффективный изолятор, значительно сокращающий затраты на электроэнергию. При использовании для изоляции крыш и стен, окон и дверей, он помогает поддерживать равномерную температуру и снижает уровень шума. Жесткий пенополиуретан также широко используется в качестве теплоизоляции в холодильниках и морозильниках.

Покрытия, клеи, герметики и эластомеры

Полиуретановые покрытия могут улучшить внешний вид продукта и увеличить срок его службы. Полиуретановая отделка может использоваться для придания блеска поверхности объекта, предлагая относительно лучшие свойства, чем традиционные лаки, шеллаки и лаки. Полиуретановая или полиуретановая краска, наносимая протиранием, обычно представляет собой полиуретановое покрытие на масляной основе, наносимое на деревянные или бетонные поверхности для придания цвета и увеличения долговечности, поскольку оно обычно слишком густое для распыления.Однако полиуретан на водной основе становится все более популярным, поскольку он менее токсичен и требует меньше времени для высыхания, чем его аналог на масляной основе [6].

Полиуретановые клеи обеспечивают сильное склеивание, особенно вскоре после производства, а полиуретановые герметики обеспечивают более плотное уплотнение, чем традиционные аналоги. Полиуретановым эластомерам можно придать любую требуемую форму, они легче металла, обеспечивают повышенное восстановление напряжений и очень устойчивы к окружающей среде.

Рисунок 5. Полиуретановые материалы различных форм и форм.

Как делают пенополиуретан?

Что такое пенополиуретан?

Пенополиуретан — один из четырех основных типов продуктов, которые могут быть изготовлены из сырого жидкого полиуретана. Они состоят из двух химикатов, которые при смешивании и нагревании образуют жидкий полиуретан перед дальнейшей обработкой. Эти химические вещества представляют собой полиол, разновидность сложного спирта, и диизоцианат, побочный продукт нефти, который сильно реагирует со спиртом.Комбинируя их, образуется стабильная длинноцепочечная молекула. Это полимер или пластик, известный как уретан.

Для чего используется пенополиуретан?

Пенополиуретан используется в основном для набивки постельных принадлежностей и мебели. Он гипоаллергенен, нетоксичен и не разлагается со временем. Это означает, что наполненные им подушки всегда будут возвращать свою форму, независимо от того, через какое наказание они подвергаются. Кровати из пенопласта также становятся популярными. Прочный слой поролона формирует тело по размеру.Упаковочные арахисы и пенопласты также используются судоходными компаниями по всему миру.

Как производится пенополиуретан?

После того, как два ингредиента были объединены с образованием горячего жидкого полиуретана, они пропускаются по трубе в головку сопла. Под головкой находится ряд роликов, по которым проходит вощеная бумага. Сопло распыляет мелкую струю горячей жидкости на вощеную бумагу, смешиваясь с потоками углекислого газа, поступающими из другого сопла. Это заставляет полиуретан расширяться при движении вниз по конвейерной ленте, образуя полосу пенопласта.Края пенопласта обрезаются и сжимаются, чтобы он сохранял жизнеспособную форму. Пена состоит из неисчислимого количества крошечных пузырьков газа, захваченных полиуретаном. Если не будет выпущен газ, пена приобретет консистенцию камня. Итак, пена проходит под рядом нагревательных ламп. Он сушит пену и заставляет пузыри расширяться, а затем лопаться, оставляя после себя готовый губчатый пористый материал.

Характеристика пенополиуретанов, полученных из сжиженных опилок с помощью сырого глицерина и полиэтиленгликоля

Кинетика процесса вспенивания

В таблице 3 показан процесс вспенивания образцов полиуретана, полученных в результате сжижения на основе CG и CG / PEG.За характеристиками пенообразования обычно следуют время крема, время вспенивания и время высыхания [4]. В начале процесса вспенивания цвет смеси изменяется из-за образования пузырьков газа во время крема. Время подъема — это время, необходимое для того, чтобы пена достигла максимальной высоты. Во время высыхания наружная поверхность пены теряет липкость. Снижение вязкости полиола способствует увеличению подвижности и кинетической скорости пены. Таким образом, полиолы с более низкой вязкостью имеют самое продолжительное время вспенивания.Пена 1 (биополиолы разжижения на основе CG), имеющая полиолы с самой низкой вязкостью, показала самое короткое время высыхания и отлипания. С другой стороны, добавление PEG к CG в процессе сжижения уменьшало время реакции вспенивания за счет уменьшения вязкости полиола, что приводило к большей эффективности вспенивания. Поэтому для пен, полученных в результате разжижения бинарным растворителем, пена, полученная из биополиолов с более высоким соотношением PEG и CG, показывала более низкое время реакции. Это можно объяснить более высокой реакционной способностью гидроксильных групп ПЭГ, чем синтезированных биополиолов.

Таблица 3 Процесс вспенивания PU

Плотность и прочность на сжатие полиуретановых пен

При одинаковой рецептуре вспенивания синтезированные пены имели разную плотность по разным полиолам (рис. 1). Было замечено, что добавление ПЭГ увеличивает эффективность разжижения, что приводит к увеличению производства биополиола. С увеличением содержания биополиола плотность пены увеличивалась. Это может быть связано с сжиженной биомассой, которая действует как сшивающий агент, имеющий гидроксильные группы, а не как удлинитель цепи в этой полимеризации [12].Таким образом, пены, полученные из биополиолов с более высоким массовым отношением PEG к CG при сжижении, имели более высокую плотность, чем пены, полученные из сжиженных опилок с помощью CG. С другой стороны, биополиолы пены 2 из-за более низкой реакционной способности по сравнению с другими синтезированными полиолами частично увеличивают вес пены и меньше участвуют в процессе вспенивания. Статистический анализ (ANOVA) показал, что влияние типа полиола на плотность синтезированных пенополиуретанов при уровне достоверности 95% было значительным.

Рис. 1

Предел прочности на сжатие пенополиуретана составляет от 200 до 311 кПа. Механические свойства пенополиуретана зависели от нескольких параметров, таких как плотность, плотность сшивки, геометрия ячеек и эффективность выдувания [13, 14]. На рис. 2 проиллюстрировано изменение прочности на сжатие в зависимости от плотности пены. Минимальная прочность на сжатие была продемонстрирована у пены 1 с наименьшей плотностью. Плотность пены увеличивает прочность на сжатие. Таким образом, пена, полученная путем разжижения на основе CG / PEG с более высокой плотностью, имела большую прочность на сжатие.Аналогичные результаты были получены в предыдущих исследованиях [1, 4]. Помимо плотности, более высокая прочность на сжатие полиуретановых пен, полученных из полиолов сжижения на основе бинарных растворителей, может быть объяснена более высокой реакционной способностью полученных полиолов. Hu et al. [8] показали, что помимо плотности на прочность при сжатии пенополиуретана могут влиять такие факторы, как остатки биомассы или химическая структура биополиолов. Имея самую высокую плотность, пена 2 показала непостоянное поведение. Это может быть связано с меньшей реакционной способностью некоторых гидроксильных групп биополиола пены 2, которые не участвовали в образовании уретановых связей.Таким образом, полиолы без увеличения плотности сшивки и, следовательно, улучшения сжимающих свойств пен, агрегируются, увеличивая вес пенопласта. Статистический анализ показал, что существует значительная разница между прочностью на сжатие и плотностью пен (при уровне достоверности 95).

Рис. 2

Влияние плотности на прочность на сжатие пенополиуретана

Водопоглощение пенополиуретана

На рисунке 3 показано влияние плотности на водопоглощение образцов в объемных процентах после выдержки в воде в течение 24 часов. .Как видно из рисунка, с уменьшением плотности водопоглощение пен увеличивалось, тогда как наибольшее водопоглощение было получено для пены 1 с наименьшей плотностью. Статистический анализ (ANOVA) показал, что влияние плотности на водопоглощение пены было значительным при уровне достоверности 98%. Ячеистая структура и содержание закрытых ячеек пен были другими эффективными факторами водопоглощения [12]. Пена 2, имеющая более высокую плотность и больший размер ячеек, имела такое же водопоглощение, как пена 3, имеющая более низкую плотность и меньший размер ячеек.Также группа Дункана поместила их в одну категорию. Это явление, вероятно, было заявлено, поскольку, в отличие от ячеек пены 2 большего размера, большинство ячеек пены было закрытым. Между тем, пена 4, имеющая меньший размер ячеек и более высокий процент закрытых ячеек, продемонстрировала более низкое водопоглощение, чем другие пены.

Рис. 3

Влияние плотности на водопоглощение пен

Морфология полиуретановых пен

На рис. 4 представлены изображения, полученные с помощью сканирующих электронных микрофотографий (СЭМ) пенополиуретанов, полученных из биополиолов из сжиженных опилок.В зависимости от типа используемого полиола при вспенивании в синтезированных пенах менялись структура ячеек, размер ячеек и содержание закрытых или открытых ячеек. Средний размер ячеек был рассчитан по фотографиям, полученным с помощью СЭМ (рис. 5). Размер ячеек пенополиуретана уменьшился с 430 мкм пены 4 до 370 мкм пены 2 за счет добавления PEG к CG в процессе разжижения. Таким образом, в зависимости от процесса вспенивания и вспениваемых материалов наблюдалось значительное уменьшение размера ячеек. Также увеличение соотношения PEG к CG при разжижении уменьшало размер ячеек пен.Результаты показали, что более высокое отношение ПЭГ к ХГ в процессе разжижения способствовало меньшему размеру ячеек — 170 мкм пены 4.

Рис. 4

СЭМ-микрофотографии пен с различной плотностью, пена 1 с 0,042 г / см ³ ( a ), пена 2 с 0,08 г / см ³ ( b ), пена 3 с 0,062 г / см ³ ( c ), пена 4 с 0,071 г / см ³ ( d )

Рис. 5

Средний размер ячеек полиуретановых пен, полученных из полиола разжижения на основе CG и CG / PEG

Пена 1, имеющая более низкую плотность, показала высокий процент открытых ячеек (Рис.6). Содержание открытых ячеек в пенополиуретане снизилось с 89,5% пены 1 до примерно 64,3% пены 2 из-за добавления PEG к CG в качестве разжижения и образования биополиолов, что привело к изменению свойств вспененного материала. С увеличением отношения ПЭГ к ХГ по мере разжижения содержание открытых ячеек в пене 4 уменьшилось еще больше до 10,3%. Добавление химического растворителя в процессе разжижения улучшило структуру ячеек пены и ее качество. Таким образом, пена 4 по сравнению с другими пенами имела более однородную и регулярную структуру ячеек, большее количество ячеек с меньшим диаметром.В связи с этим Xu et al. [15] указали, что с увеличением использования ПЭГ для полиола, полученного в результате разжижения опилок глицерином, ячеистая структура пен становится более регулярной.

Рис. 6

Содержание открытых ячеек в пенополиуретане, полученном из полиола CG и ожижения на основе CG / PEG

ИК-Фурье-спектры пенополиуретана

Спектры FTIR образцов пенополиуретана, полученных из биополистов, показаны на рис. 7. Спектры для всех составов пен не показали значительных различий между ними.Во всех образцах образование уретановой связи было подтверждено с помощью FTIR и показало примерно одинаковые сигналы. Полоса поглощения при 3320 см 9 · 1051 −1 9 · 1052 относится к группам N-H, которые образуют вытянутые водородные связи [16]. Как можно видеть, большая ширина полосы у пены 2 указывает на присутствие большего количества свободных групп ОН по сравнению с другими пенами. Что касается постоянного отношения полиола к изоцианату в рецептуре пен, это явление можно объяснить меньшей реакционной способностью полиолов и изоцианатов во время вспенивания пены 2, что приводит к меньшей активности гидроксильных групп, оставшихся в системе.Колебание OC = O при 1730 см ^-1 и колебание CO-NH при 1600 см ^-1 подтверждают образование уретановой связи. Кроме того, интенсивности полосы пропускания при 1530 см ^-1 относятся к валентным и изгибным колебаниям N-H. Другие сильные полосы поглощения при 2932 и 2894 см ⁻¹ представляют собой мосты CH ₂. Слабый пик непрореагировавшей группы NCO был примерно при 2270 см 9 · 1051 -1 9 · 1052. Полоса при 1900,0 см ^-1 представляет собой валентное колебание свободных карбонильных групп уретановых связей, а полосы при 1510 и 1600 происходят от ароматических колец лигнина.

Рис. 7

Термический анализ пенополиуретана

На рисунке 8 (A) показана теплопроводность пенополиуретана. Теплопроводность зависит от плотности пены, размера ячеек, структуры ячеек (процент закрытых и открытых ячеек) и теплопроводности вспенивающего агента [17]. Значение теплопроводности наблюдается в диапазоне от 0,031 до 0,040 Вт / м · К у пен с плотностью от 0,08 до 0,042 г / см ³. Пена 1 с наименьшей плотностью и большим содержанием открытых ячеек имела максимальную теплопроводность из-за более высокой теплопередачи в ячейках пены.Однако при увеличении плотности пены теплопроводность снизилась, пена 2 показала другое тепловое поведение. Это свидетельство способствовало увеличению диаметра пор и, следовательно, более высокой теплопроводности. Тогда, имея высокую плотность, четко очерченную стенку ячеек, меньший размер ячеек и более низкое содержание открытых ячеек, пена 4 продемонстрировала самую низкую теплопроводность. Поскольку значительное количество воздуха может быть захвачено, это привело к усилению пассивной изоляции.

Рис. 8

Кривые теплопроводности ( a ) и ТГА ( b ) пенополиуретана

Полиуретаны считались термически нестабильными из-за наличия уретановых связей, поэтому измерения проводились для получения информации о термостойкость пен.Термическое разложение зависит от природы заместителя в изоцианате и полиоле. На рисунке 8 (B) показан ТГА пенополиуретана. В исследованиях ТГА было обнаружено, что полиуретан разлагается в две стадии потери веса. Разложение первой стадии (потеря 5% массы образцов) может быть связано с разложением пиранозных колец и изоцианата, которое обычно начинается при температуре от 150 до 220 ° C [18, 19]. В одном исследовании сообщается, что пенополиуретан термически устойчив при 191,9 ° C [20]. Вторая стадия разложения (потеря веса 50%) происходила при 400–500 ° C как маркер структурного разложения пен [21], а также разложения лигнина и других сложных частей.Начало разложения (потеря веса 5%) пен в этом исследовании произошло при температуре около 212 ° C для пены 1 и 217, 226, 237 ° C для пен 2, 3 и 4 соответственно. Таким образом, в зависимости от типа полиолов, используемых в производимых пеноматериалах, температура разложения была разной. Причину повышения температуры разложения пен, полученных в результате сжижения на основе CG / PEG, можно рассматривать как результат существования полиэтиленгликоля. Добавление PEG к CG приводит к увеличению эффективности разжижения, что приводит к увеличению производства биополиолов.Увеличение процента биополиола в производимых пенах может вызвать разветвление и большее количество поперечных связей, что требует большей тепловой энергии для инициирования движений цепи [22, 23]. Xu et al. [15] указали, что при добавлении 30% ПЭГ в качестве высокомолекулярных полиолов на нефтяной основе к биополиолам с образованием трехмерных сшитых полиуретановых групп температура разложения пен на первой стадии увеличивается. Начало второй стадии разложения (потеря веса около 50%) происходило приблизительно при 393 ° C для всех пен.Предыдущие исследования показали, что второе разложение, наблюдаемое при 389 и 400 ° C, привело к деполимеризации компонентов полиола, таких как производные целлюлозы или лигнина [24,25,26].

(PDF) Разработка одностадийного процесса производства древесностружечных плит с пенопластом с использованием жесткого пенополиуретана

РЕЦЕНЗИОННАЯ СТАТЬЯ bioresources.com

Shalbafan et al. (2016). «Пенопластовые древесно-стружечные плиты», BioResources 11 (4), 9480-9495. 9495

Линк, М., Колбич, Ч, Тонди, Г., Эбнер, М., Виланд, С., Петучниг, А. (2011).

«Пены на основе танинов без формальдегида и их использование в качестве легких панелей»,

BioResources 6 (4), 4218-4228. DOI: 10.15376 / biores.6.4.4218-4228

Luedtke, J. (2011). «Разработка и оценка концепции непрерывного производства

легких панелей, состоящих из полимерного сердечника и древесных плит

облицовки», докторская диссертация, Гамбургский университет, Гамбург, Германия.

Петерсен, Х., Ройтер, В., Эйзеле, В., и Виттманн, О. (1972). «Zur Formaldehydeab-

spaltung bei der Spanplattenerzeugung mit Harnstoff-Formaldehyde-Bindermitteln»,

Holz Roh Werkst. 31 (12), 463-469. DOI: 10.1007 / BF02613831

Roffael, E. (1993). Формальдегид из ДСП и других деревянных панелей,

Лесной научно-исследовательский институт Малайзии (FRIM), Куала-Лумпур, Малайзия.

Саббахи А. и Верно Дж. М. (1993). «Поглощение воды пенополиуретаном.

Моделирование и эксперименты, Евр. Polym. J. 29 (9), 1243-1246. DOI: 10.1016 / 0014-

3057 (93)

-9

Шалбафан А., Веллинг Дж., Людтке Дж. (2012). «Влияние параметров обработки на механические свойства

сэндвич-панелей с легким пенопластом», Wood Mater. Sci.

англ. 7 (2), 69-75. DOI: 10.1080 / 17480272.2012.661459

Shalbafan, A., Welling, J., and Luedtke, J. (2013a). «Влияние параметров обработки на физические и структурные свойства

сэндвич-панелей с легким пенопластом», Wood

Mater.Sci. Англ. 7 (2), 69-75. DOI: 10.1080 / 17480272.2012.684704

Shalbafan, A., Luedtke, J., Welling, J., and Fruehwald, A. (2013b). «Физиомеханические свойства

сверхлегких древесностружечных плит из пенопласта: различная плотность сердцевины»,

Holzforschung 67 (2), 169-175. DOI: 10.1515 / hf-2012-0058

Шварц, Н. В., Бомберг, М., и Кумаран, М. К. (1989). «Пропускание водяного пара

и накопление влаги в пенополиуретане и полиискоцианурат», ASTM

STP 1039, H.Р. Трехсель и М. Бомберг (ред.), Американское общество тестирования и материалов

, Филадельфия, Пенсильвания, стр. 63-72.

Зонненшайн, М., Кунсе, В. (2012). «Полиуретаны» в: Энциклопедия

Наука и технология полимеров, 4-е изд., Х. Марк (редактор), John Wiley & Sons,

Хобокен, Нью-Джерси. DOI: 10.1002 / 0471440264.pst295

Винсон, Дж. Р. (2005). «Сэндвич-конструкции; Прошлое, настоящее и будущее »в: Sandwich

Structures 7; Продвижение сэндвич-структур и материалов: материалы 7-й Международной конференции по сэндвич-конструкциям

.O. T. Thomsen, E.

Bozhevolnaya, и A. Lyckegaard (ред.), Университет Ольборга, Ольборг, Дания, стр.

29-31.

Зенкерт Д. (1997). Введение в сэндвич-строительство, инженерные материалы

Advisory Services Ltd., Крэдли-Хит, Великобритания.

Статья подана: 12 июля 2016 г .; Рецензирование завершено: 4 сентября 2016 г .; Доработанная версия

получена и принята: 5 сентября 2016 г .

Пенополиуретан технология производства: Технология производства пенополиуретана