Производство пенополиуретана: Немного о полиуретане | Часть 4. Технология

Производство пенополиуретана: Немного о полиуретане | Часть 4. Технология

Производство пенополиуретана в России

ПРОИЗВОДСТВО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА В РОССИИ

По технологичности и эффективности, ППУ считается полимером №1, это – король полимеров. Объем производства полиуретанов характеризует индустриальное общество и уровень жизни в стране.

Распространение ППУ в России тормозится тем, что у нас в стране производится только компонент «А». Изоцианат импортируется из Китая, Японии, Венгрии, Германии, Нидерландов и США. ООО Век полимеров комплектует ППУ системы заливки и напыления европейским ПИЦем.

Динамика производства и потребления ППУ в РФ 

В СССР было два завода по производству изоцианата: в Дзержинске и Днепродзержинске. Про Днепродзержинск не говорим, это дело незалежной Украины. Что касается нашей страны, то с прекращением производства изоцианата в Нижегородской области, зарубежные системные дома получили стратегическое преимущество. И, как следствие, в середине нулевых Bayer, BASF, Huntsman, Dow пришли и прочно закрепились в России.

К сожалению, данных из открытых источников относительно потребления ППУ в России не много. Порой за точность нельзя ручаться. Например, в одном из номеров журнала «Пенополиуретан» за 2000 или 2001 год, была заметка с цифрами потребления в 1999 году. США – 5кг, Западная Европа и Япония по 4кг, Россия – 0,5кг.

Эти цифры в рекламно-просветительских целях использовала фирма НСТ (сайт poliuretan.ru), но из патриотических соображений указали для России не 0,5кг, а «чуть меньше 1кг». Затем эта «статистика» разошлась по десяткам, возможно сотням сайтов, без всякой ссылки на источник, т.е. на журнал ППУ.

То был 1999 год, когда рынок ППУ в России только формировался. Прошло два десятка лет, ключевые игроки застолбили свои участки. И сегодня за ориентир можно принять пресс-релизы и отчеты профильной выставки [Полиуретанекс] и конференции [Полиуретаны].

Например, на шестой международной конференции «Полиуретаны 2013», Ян Ребане, коммерческий директор «Эластокам» (BASF) оценил:

…объем российского рынка в 300 тысяч тонн. Из которых 160-170 тысяч относятся к рынку продуктов на MDI и его производных. Ещё 120-130 тысяч – эластичные пены мебельного назначения. Объем рынка стран ex-СССР, без Прибалтики, – еще 50 тысяч тонн.

Другой докладчик из компании «СИБУР» Владимир Леонов спрогнозировал возможное внутреннее потребление полиуретанов 600 тысяч тонн в год к 2017-2020 годам.

600 тысяч тонн в 2017 году точно не будет. Т.к. на конференции Полиуретаны 2017 были озвучены более скромные цифры по итогам 2016 года. Так, аналитик группы CREON Мария Дубинина оценила импорт изоцианатов в Россию 157 тысяч тонн, а общий объем российского рынка ПУ она оценила в 275 тысяч тонн.

Если рассматривать в комплексе оценку господина Ребане по 2013 году и оценку госпожи Дубининой по 2016 году, то рынок ППУ и ПУ в России просел с 300 тысяч до 275 тысяч тонн. Возможно, повлияли санкции, снижение ВВП в 2015 на 2,8% и на 0,3% в 2016.

Можно оценить, что в 2014 году примерное потребление полиуретанов в России составило 300 тысяч тонн или 300. 000.000кг. Численность населения России в 2014 году составила 143.666.931 человек. Таким образом, потребление ППУ и ПУ на душу населения в 2014 было 2,1кг.

И, если в 1999 году журнал Пенополиуретан оценивал этот показатель, как 0,5кг, при численности населения России 147.539.426 человек, получается, что в тот год объем рынка составил около 74 тысяч тонн.

Прогноз производства мирового рынка полиуретанов

Интересно рассмотреть тенденции и перспективы глобального рынка ППУ, т.е. в мировом масштабе, благо статистики много.

Например, отчет британской исследовательской компании IHS Markit «Мировое потребление полиуретановой пены в 2016 году». Весьма познавательное чтиво. Вот, например, диаграмма, которая наглядно показывает, кто и сколько в мире потребляет полиуретанов больше.

Еще интересный отчет «Глобальный рынок полиуретанов» в ноябре 2015 года опубликовала аналитическая компания Global Industry Analysts Inc.

В докладе за 2015 год консалтинговой фирмы Mordor Intelligence говорится, что мировой спрос на полиуретан возрастет с 17 млн тонн в 2014 до 24 млн. тонн в 2020 году.

Получается, что потребление полиуретанов в 2014 в мире составило 17 млн тонн, из которых, примерно, 300 тысяч тонн приходилось на Россию. Т.е. на долю российского рынка ППУ и ПУ приходилось 1,76%.

Интересно также изучить отчеты «Международной выставки для полиуретановых решений», которая проходит в Мюнхене. Вот, например, диаграмма распределения производства полиуретановых продуктов по странам Европы.

Германия, понятно, – лидер. Потом – Италия. Но, оказывается, третье место делят Польша и Великобритания. Испания, про которую рассказывают, что в каждой деревушке есть 2-3 машины Грако или Гамма, на 5-ом месте, уступает Франции. Но в Испании проживает 46,5 млн человек, а во Франции – 67млн. На 8 стран Европы приходится 74% объема производства полиуретана.

Итак, какие выводы?

За 15 лет, с 1999 по 2014 объем потребления полиуретанов в России увеличился, ориентировочно, в 4 раза. Увеличение спроса на ППУ и ПУ в мире с 2014 по 2020 прогнозируется на 42% или 7млн тонн. Доля России в этом пироге может составить 126 тысяч тонн. Не так уж и много, если сравнивать с США и Германией, но и не так мало. Есть куда стремиться.

Во всём мире отрасль развивается, появляются новые ниши и новые сферы применения ППУ и ПУ. И в России для тех, кто желает заниматься пенополиуретаном – непочатый край работы. Поэтому продукция и услуги ООО Век полимеров, на сайте которого Вы сейчас читаете эти строки, будет и полезной и востребованной.

Полиуретан — что это за материал: виды, характеристики, свойства и состав

В сороковых годах двадцатого века известным немецким ученым Байером Отто Георг Вильгельмом впервые был синтезирован уретановый эластомер, которому суждено сделать революцию в технологиях. Общественность узнала, что это за материал, полиуретан, только через 20 лет.

Что представляет и чем хорош

Синтетическое вещество с полимерной структурой за счет смешивания компонентов, способно приобретать разнообразные качества. Оно может быть пластичным и жестким, а также иметь разные коэффициенты трения. Выдерживает растяжение до 500 % и температурные перепады от -60 до +80 градусов.

Пластик является эластомером, способным вернуть форму после снятия деформационных нагрузок. Основу составляют длинные цепочки из макромолекул уретановой группы. Специфичные черты приобретаются за счет присоединения дополнительных элементов.

Полиуретан технические характеристики: химические и физические свойства

Главным преимуществом этого вида сырья является возможность придания ему самых разных качеств. Как эластомер, он отлично сохраняет геометрию и способен возвращаться к первоначальному состоянию много раз. По этому показателю данный материал опережает главного конкурента – резину. Благодаря этому он показывает высокую износоустойчивость.

Что это такое полиуретан, химический состав материала и свойства

Основные компоненты:

• • полиолы – длинные цепочки;
• • диолы – короткие;
• • диизоцианаты.

За счет комбинации составляющих придаются необходимые качества по эластичности. Получаются устойчивые соединения, сохраняющие свои параметры при разных температурах, несклонные вступать в реакцию с окружающей средой. Пластик удерживает свою структуру в присутствии: масел, кислоты, щелочей и жиров. Не подвергается гидролизу, устойчив к воздействию микроорганизмов (грибков, бактерий, архей). Вещество спокойно переносит умеренное влияние ультрафиолета. Не окисляется озоном, как резина. Это повышает срок службы изделий.

Физические качества

Главное преимущество – это способность временно изменять геометрию и возможность придания разнообразных дополнительных свойств. Продукты на основе этого материала применяются в различных областях промышленности, так как он:

• • способен возвращать начальную форму после снятия усилия;
• • показывает высокую износостойкость;
• • сохраняет добротность при нагреве и охлаждении;
• • не пропускает электричество;
• • имеет коэффициент теплопроводности от 0,19 до 0,25 в зависимости от твердости;
• • создает воздухонепроницаемую пленку;
• • обладает относительно низким удельным весом;
• • возможно создать детали с разными коэффициентами прозрачности.

Виды полиуретана

Химическая отрасль выпускает три основных класса.

Адипрены

Это эластичные вещества, имеющие хорошие характеристики сохранения формы. Из них изготавливают защитные пыльники, протекторы шин для автомобильного транспорта, прокладки и уплотнители, валики для тележек и конвейеров, покрытие для решеток и узлов в обрабатывающей промышленности. Применяют детали в циклонах, грохотах и сепараторах (для предохранения изделий от износа). Изготавливают оправы для литья из гипса и бетона.

Вулколланы

Благодаря повышенной твердости и диапазону температур от -60 до +120 градусов, при которых не меняются параметры, этот материал необходим для создания опор, втулок, сайлентблоков.

Вулкопрены

Это типы, которые используются для последующей вулканизации в сочетании с другими полимерами (каучук). Позволяют достичь высоких показателей по истиранию.

Технические характеристики

Группа имеет достаточно разнообразные свойства в зависимости от молекулярного состава и технологии изготовления. Это определяет распространенность данного сырья в разных сферах жизни.

Особенности:

• • Плотность колеблется в пределах от 30 до 300 кг/м3, и достигается с помощью присадок и способа производства.
• • Обладает твердостью от 40 до 98 единиц по шкале Шору. Это позволяет расширить диапазон использования.
• • Полиуретан обладает большим интервалом температур эксплуатации от -60 до +80 градусов. Существуют виды, способные не утрачивать своих качеств при 140℃.
• • Эластичен. Возможна деформация до 650%.
• • Имеет высокое сопротивление, может работать, как изолятор.
• • Удельная масса маленькая, что позволяет облегчить вес конструкции.
• • Не подвержен разрушению под действием азота, как резина.
• • Устойчив к воздействию углеводородных растворителей (смазочные жиры, керосин, масло, дизельное топливо, изооктан, петролейный эфир).
• • Плохо реагирует на присутствие бензола и толуола. Набухает с увеличением объема до 60 % и теряет свои технические характеристики.
• • Обладает разным коэффициентом трения. Возможно программирование в зависимости от необходимости.
• • Не подвержен к поражению от микроорганизмов и грибков.
• • Возможно придания разного коэффициента поглощения света от прозрачного до черного.
• • Имеет хорошие свойства по водостойкости при комнатной температуре.

Преимущества и недостатки

В зависимости от того, из чего состоит полиуретан, он имеет как положительные, так и отрицательные черты.

К достоинствам можно отнести:

• • Эластичность. По этому показателю он уверенно обгоняет резину.
• • Износоустойчивость. Благодаря этому качеству он нашел широкое применение в обувной промышленности и в изготовлении разных колес и роликов для складского оборудования. На сайте «МПласт» вы можете подобрать необходимые изделия по приемлемой цене.
• • Поверхность имеет гладкую структуру, что позволяет сохранять товарный вид в процессе эксплуатации.
• • Со временем технические характеристики остаются прежними (не подвержен старению).
• • Устойчив к воздействию большинства органических растворителей.
• • Невосприимчив к ультрафиолету.
• • Этому пластику можно придать разный коэффициент трения. В зависимости от потребностей возможно создать скользкую поверхность или хорошее сцепление.
• • Прост при обработке. Допускает литье, термическое формование, вспенивание и другие способы.
• • Не пропускает воздух. Тонкое покрытие делает герметичным.
• • Является диэлектриком. 2 мм не допускают пробоя при приложении 20 киловольт.

К недостаткам относятся:

• • Неустойчивость к средам, содержащим ароматические углеводороды (бензол, толуол), а также к некоторым кислотам, скипидару и хлорсодержащим составам.
• • Ограниченное использование в изготовлении одежды и обуви из-за воздухопроницаемости.  
• • Приобретает ломкость при долговременном воздействии отрицательных температур.
• • Имеет сложную технологию утилизации.
• • С трудом поддается вторичной переработке.

Где используется полиуретан

Химические заводы выпускают этот материал в трех формах: твердый (листовой, прутковый, гранулированный), текучий и пенистый. Первый используется для выпуска прокладок, защитных манжет, втулок, сайлентблоков и уплотнителей прессов. Большую популярность это вещество приобрело при производстве бескамерных шин для спорттоваров (роликовые коньки, скейтборды), для детских колясок, технологического оборудования (рохли, электрокары, складские тележки, направляющие для транспортеров). Эти изделия в широком ассортименте представлены в компании «МПласт».

Жидкий используется для герметичного антикоррозийного покрытия самых разнообразных конструкций: бетонных перекрытий, кровли, поверхности грохотов, транспортерных лент. Он применяется как компонент в составе герметика, клея, лака, краски. При последующей обработке путем вулканизации из него изготавливают сложные защитные элементы: молдинги и манжеты.

Пенистый применяется для утепления зданий, технологических устройств. Из него получаются легкие и эластичные подошвы для спортивной обуви, малонагруженные шины. Перечислить, что делают из полиуретана, не представляется возможным. Этот материал широко востребован:

• • В тяжелой промышленности, где используются вибростенды, и где необходимо применение условно подвижных узлов.
• • В строительной отрасли. Им утепляют поверхности зданий, создают пленку, защищающую от атмосферных воздействий.
• • В автомобилестроении. Из него делают шины, сайлентблоки, манжеты и прокладки, защитные кожухи.
• • В медицине. Широкое распространение получил из-за нейтральности. Изделия не выделяют вредные вещества и не реагируют с лекарственными препаратами. Гибкость и высокая износоустойчивость позволяет применять его в приготовлении протеза, презерватива, имплантата и покрытия для оборудования (костыль, кровать, поручень, инвалидная коляска).
• • В мебельной индустрии. Используется в производстве матрасов, мебели для сада, крепежей, стульев и столов, элементов для декоративной отделки.
• • В изготовлении спортивных принадлежностей: беговых дорожек, роликов, ограничителей в тренажерах, кроссовок и кед, противоскользящих покрытий, пропитка чехлов.
• • В легкой промышленности. Из материала производятся подошвы для обуви, заклепки, коврики для ванной комнаты, ортопедические стельки. Выпускается ткань, имитирующая натуральную кожу.

Из чего и как делают полиуретан

Изначальным сырьем для производства является нефть. Из нее выделяются два основных компонента – изоцианат и полиол. Их процентный состав, а также наличие добавок определяют физические свойства конечного продукта. В результате может получиться твердая, жидкая или тягучая субстанция, пригодная для дальнейшей обработки, как обычный полимер.

С завода волокно поступает на переработку в виде гранул, прутков, листа или в жидком состоянии. Изначально придается соответствующий цвет и степень прозрачности. Такие типы поставок позволяют простыми технологическим решениями изготавливать ту или иную продукцию, необходимую для потребителя.

Методы формовки

Покупателю требуется функциональное изделие, имеющее определенные свойства. Для достижения этого применяются способы обработки, которые аналогичны работе со всеми пластмассами.

Экструзия

Полиуретан полимер отлично подходит для формования методом продавливания. Под давлением нагретый и размягченный материал подается в выходное отверстие экструдера. В этой же зоне происходит отвердение. В результате на выходе получается пруток с заданным сечением или плоский лист. Полученный прокат нарезается или скручивается в рулоны.

Литье

Этот метод является самым распространенным. С помощью него изготавливаются товары со сложной геометрией: втулки, опоры, манжеты, уплотнители, элементы для гидравлики и подшипники. Преимуществом является легкая автоматизация процесса, возможность выпуска больших партий. Для изготовления штучных деталей, размеры которых могут быть до нескольких тонн, используется литье на стенде. В оправу заливается размягченная масса, с последующим отверждением и приобретением устойчивой формы.

Для ускорения процесса в автоматических линиях применяется повышенное давление. Метод мало отличается от технологий изделий из любой пластмассы. Часто необходимо покрыть полимером заготовку из металла. Тогда размягченный полиуретан вручную или под контролем компьютера наносится на вещь. Остывая, слой становится упругим и создает защитную пленку.

Прессование

Подготовленный материал (листовой, прутковый или гранулированный) подается на аппарат, где методом экстремального давления в ограниченном пространстве придается форма. Процесс может сопровождаться предварительным нагревом или размягчением субстанции за счет сжатия. При этом получается деталь с измененными свойствами, имеющая четко заданную геометрию. На производствах такое действие контролируется с помощью программного обеспечения.

Заливка

Для выпуска художественных или штучных изделий используется метод естественного литья. Вручную в подготовленную оправку помещается жидкий материал. Под влиянием высокой температуры или реагентов устройство застывает, сохраняя необходимую конфигурацию. Таким способом можно сделать небольшую серию любых заготовок. Чаще применяется для изготовления больших форм и элементов декора.

Переработка во вторсырье

Устойчивость к атмосферным воздействиям и к влиянию агрессивных сред является проблемой при вторичной переработке уретановых эластомеров. В естественных условиях они не разлагаются десятилетиями. Способность противостоять ультрафиолету и озону делает этот вид пластика вечным загрязнителем окружающей среды. Поэтому остро встал вопрос о рециркуляции.

Существуют несколько методов решения проблемы:

• • Сжигание. Как все углеводороды, полимер хорошо подвержен высокотемпературному окислению. Но технологические присадки содержат вещества, опасные для экологии. При горении продукты распада попадают в атмосферу.
• • Физический способ. Измельченные изделия нашли применение в строительстве, как добавка в бетон, асфальт. За счет этого они приобретают вторую жизнь.
• • Переплавка. При нагреве отходам придается необходимая форма и снова пускается в оборот. Недостатком данного метода является то, что из разнородных составляющих трудно получить продукт с четко заданными характеристиками.
• • Гликолиз – процесс расщепления длинных молекул при высокой температуре в присутствии катализаторов. На выходе получается коротко молекулярные соединения, которые в дальнейшем находят службу в промышленности (производство красок, лаков, добавок в асфальтобетон).
• • Химический способ. Это расщепление цепочек при помощи реагентов. Целью является получение вещества, годного для дальнейшего использования.

Неординарность и интересные факты по применению полиуретана

Возможность придать материалу разнообразные характеристики позволила ему появиться во многих отраслях. Занимаясь спортом, мы используем изделия из этого полимера. Из него делается одежда, обувь, медицинское оборудование. В современном транспорте (автомобили, самолеты, железнодорожные вагоны) давно используют уникальные свойства этой субстанции. Ее неуязвимость стала проблемой для экологии. Несколько лет назад был обнаружен вид грибов, для жизни которых достаточно наличие этого пластика. Pestalotiopsis microspora успешно разлагает полиуретан, при этом его можно употреблять в пищу. Гурманы утверждают, что по вкусу он напоминает хлеб. Может быть, в будущем это станет решением проблемы утилизации.

Изготовление пенополиуретана

Назад к списку статей

Пенополиуретан – материал, который изготавливается из изоцианата и полиола путем смешивания и вспенивания особым образом. Реже для производства используют растительные масла, однако, такой пенополиуретан стоит гораздо дороже нефтехимического. Относят его к газонаполненным пластмассам. Структура его пористо-ячеистая почти на 90% состоит из инертных газов. Изготавливают эластичный и жесткий пенополиуретан в зависимости от его предназначения. Первый подойдет для производства мебели и хозтоваров, а второй в качестве строительного материала.

Производство пенополиуретана для строительных целей выполняется напылением и заливкой. Первый способ используется для теплоизоляции зданий, а второй – для получения изделий определенной конфигурации (сэндвич панели, плиты, декор). Для этого применяют специализированные формы, которые наполняют пеной. Изготовленный для теплоизоляции пенополиуретан для повышения изоляционных характеристик покрывают фольгой или стеклопластиком.

Оборудование для изготовления пенополиуретана

Примерный набор оборудования для запуска производства пенополиуретана состоит из:

• устройства для смешивания и измельчения сырья,
• агрегата для вспенивания массы,
• автоматического дозатора,
• формовочного устройства,
• аппарата для нарезания блоков,
• упаковочного станка,
• агрегата для измельчения отходов для вторичной переработки.

Главным элементом в комплексе оборудования является генератор пены, который и производит пенополиуретан. Он соединен с распылителем или миксером, в зависимости от того, какой исходный продукт выпускает линия. Для напыления используется распылитель, а если делают декоративные панели и прочие подобные элементы – то миксер. Все этапы работы контролируются с помощью пульта управления. Оператор получает сведения с цифрового табло. Все процессы автоматизированы, задается время работы генератора, объем порции забираемых реагентов.

Качество исходного продукта зависит от двух основных показателей: класса оборудования и уровня используемого сырья. Только наличие современного автоматизированного оборудования и качественных материалов (которые можно приобрести, например, в Руссо Индастриал) гарантирует производство первосортного материала. Необходимый набор компонентов для изготовления пены включает в себя:

• катализаторы,
• вспенивающие добавки,
• затвердители,
• изоцианат,
• жидкий полиуретан.

Технология производства пенополиуретана

В процессе производства выделяют несколько основных шагов:

• Генератор пены захватывает порцию исходных веществ из специальных емкостей, соединенных с ним.
• Перемешивает их в смесительной камере, начинается генерация пены.
• Готовая пена распыляется на поверхность с помощью пистолета-распылителя, либо заливается в специальные формы.
• Пену оставляют до полного застывания.

После выполнения всех этапов старые образцы оборудования требуют промывки распылителя химическими составами, современным моделям это не требуется.

Настроить производство можно таким образом, чтобы процесс изготовления продукции был постоянным или периодическим, в зависимости от скорости реализации и объема склада.

Технологический процесс изготовления достаточно простой. Однако нельзя забывать, что при работе используются ядовитые вещества, опасные для здоровья. При неукоснительном соблюдении техники безопасности никакого контакта человека с ними в процессе изготовления не происходит, и конечный продукт при этом абсолютно не токсичен.

Процесс производства поролона (пенополиуретана) | Статьи о поролоне от компании «ЛюксПолимер»

Производство поролона, или пенополиуретана, осуществляется одним из двух методов: формованным (ящичным) или непрерывным (блочным). В данной статье мы рассмотрим оба способа: их преимущества, недостатки и технологический процесс.

Формованный метод

Формованный метод используется на предприятиях с малым или средним объемом выпуска (как правило, не более 100 тонн в год). Его главными преимуществами являются доступность и экономичность, а также возможность создания изделий любой формы, необходимой клиенту. Среди минусов — более низкое качество изделий и отличие качественных показателей даже внутри одной партии. Поэтому формованный поролон, как правило, используется на мебельных фабриках.

Технологический процесс:

1. Для изготовления поролона применяются жидкие химические реактивы, которые добавляются в смеситель. Их дозировка осуществляется на высокоточных электронных весах. Это необходимо для получения материала с требуемыми характеристиками (плотность, напряжение разрыва, остаточная деформация после сжатия и др.).
2. Реактивы подаются в смеситель в определенной последовательности и смешиваются до вспененного состояния. Готовая жидкость заливается в специальные формы, застеленные защитной полиэтиленовой пленкой (во избежание прилипания к стенкам).
3. В формованном сосуде происходит химическая реакция, в результате которой образуется пена. Она увеличивается в объеме и заполняет все внутреннее пространство. Готовый блок выдерживается в течение 15-20 минут (согласно технологии), после чего форма разбирается, а поролон переносится в другое помещение. Химические реакции окончательно завершаются, после чего материал остывает и формируется окончательно.
4. Спустя некоторое время (до 3 суток) материал приобретает свои окончательные свойства. При помощи ленточнопильного станка он разрезается на листы толщиной от 5 мм и отправляется на реализацию.

Непрерывный метод

Непрерывный метод производства поролона широко используется на крупных предприятиях. Технология производства подразумевает изготовление длинных кусков (до 60 метров) при одинаково высоком качестве материала, за исключением первых (пусковых) полутора метров. Непрерывное производство требует значительных инвестиций и наличия современных производственных мощностей.

Технологический процесс:

1. Первый этап аналогичен формованному способу производства: это — подача химических реактивов в смеситель.
2. На втором этапе также осуществляется вспенивание смеси. На крупных предприятиях оно выполняется по одной из следующих технологий:
   • Maxfoam — подача пены на конвейер через специальную емкость;
   • прямой розлив пенной массы;
   • Vertifoam — подача на вертикальную конвейерную ленту.
3. В последнее время особо популярны универсальные машины, работающие с прямым розливом и технологией Maxfoam.
4. Реакция протекает прямо на конвейерной ленте. В результате образуется большой ленточный пласт, который разрезают на блоки нужной длины и отправляют на склад.
5. Спустя 2-3 суток материал разрезается на листы и отправляется на продажу.

Компоненты ппу и производители пенополиуретана в России

1. История создания и применение ППУ.
2. Компоненты пенополиуретана и производители сырья.
3. Получение пенополиуретана, характеристики и свойства.
4. Оборудование для пенополиуретана.
5. Бизнес-план по напылению ППУ.

Уникальные свойства и огромная востребованность пенополиуретана в современном мире обусловлены его свойствами, которые обеспечивают исходные компоненты, входящие в его состав.
Основные компоненты ППУ: полиол (компонент «А») и изоцианат (компонент «Б»).

Готовые компоненты ппу (системы) — тут

ППУ компоненты на водной основе (бесфреоновые)

По внешнему виду, компоненты ППУ — это густые вязкие жидкости со специфическим резким запахом и цветом от светло-жёлтого до тёмно-коричневого.
Часто производители сырья для ППУ в целях увеличения срока хранения основного компонента и получения качественного конечного материала производят и третий компонент (катализатор, компонент «С»), который обычно смешивается с полиолом непосредственно перед процессом получения ППУ.

Компонент «А» — полиол

В состав компонента «А» (полиол) добавляются специальные вещества – антипирены, призванные уменьшить пожароопасность получаемого ППУ. В настоящее время некоторыми производителями уже достигнута группа горючести для конечного продукта (ППУ) Г1, которая получается добавлением в полиол антипиренов на основе нанографита. Однако, стоимость таких компонентов, как правило, значительно выше систем со стандартной группой горючести Г3 и Г4.
Кроме того, в полиол добавляется и вспениватель, являющийся определяющим для плотности и теплопроводности готового изделия: СО₂ и летучая жидкость для получения ППУ низкого коэффициента теплопроводности; Вода (с образованием СО₂ в процессе реакции) для получения ППУ низкой плотности и применения при крайне низких температурах.
Компонент «А» не является токсичным, взрывоопасным, не разлагается и хранится достаточно длительное время при соблюдении условий хранения в сухом месте, защищённым от прямых солнечных лучей, при температуре 0-30 ℃.
Производится, в том числе, в России, рядом предприятий химической промышленности. ППУ производители в России: ООО «Дау-Изолан», ООО НВП «Владипур», ЗАО «Уретан», ЗАО «Блокформ», ЗАО «Химтраст».

Компонент «Б» — изоцианат

В отличие от компонента «А», изоцианат (компонент «Б») представляет собой токсичную пожароопасную жидкость (ПДК его паров в воздухе при производстве составляет 0,2 мг/м³, температура вспышки 175 ℃), которая является гигроскопичной с образованием нерастворимого осадка при контакте с влагой.
Исходя из этого, формируются требования к условиям его хранения в плотно закрытой таре, а также к необходимым средствам защиты при обращении с ним. Изоцианат допускает замораживание, при котором возможна его кристаллизация. Для последующего применения изоцианат разогревается до растворения кристаллов (обычно до температуры 70-80 ℃ непосредственно в металлических бочках).
В настоящее время ППУ производители России компонент «Б» не производят. По мнению экспертов, связано это не с состоянием отечественной науки, а, в первую очередь, с нестабильностью поставок отечественных составляющих (анилина, нитробензола и других) для получения изоцианата, процесс производства которого должен и может быть только непрерывным.
В связи с этим, закупка изоцианата осуществляется за рубежом с соответствующим влиянием на стоимость готовой системы компонентов ППУ.
Наиболее известные ппу производители компонента «Б»: Bayer (Германия), Huntsman (Нидерланды), Dow Chemical (США), Ningbo Wanhua Polyurethanes (Китай), Elastogran (Германия), Mitsui Chemicals (Япония), BorsodChem Zrt (Венгрия), Kumho Mitsui Chemicals (Корея).

Рассчитать цену, количество и расход ппу компонентов для разных поверхностей можно тут: КАЛЬКУЛЯТОР ППУ.

Профессиональное оборудование для напыления и заливки пенополиуретана ДУГА®.

Защиту пенополиуретана от ультрафиолета и качественную гидроизоляцию объекта можно получить, применяя оборудование для жидкой резины ДУГА®.

Производство рулонного поролона, изготовление профилированного поролона на сложных полиэфирах в рулонах для авточехлов и автосидений

29.08.2017

Чем поролон в листах отличается от рулонного поролона?

Поделиться с друзьями:

Сегодня изготовление поролона ведется в различных видах. Это может быть как формированный материал (в этом случае в специальные клише заливается пена), так и блочный (с порезкой в дальнейшем на детали при помощи специальных установок). Второй вариант считается лучшим по физико-механическим свойствам, поскольку он «дышащий» (формированный материал покрыт воздухонепроницаемой коркой). Для авточехлов и автосидений производится рулонный поролон, цена которого доступна во многих аспектах.

Существует разделение поролона и по химическому компоненту на:

• поролон на простом полиэфире – используется в основном для мебельной промышленности, поскольку обладает повышенной влагостойкостью;
• поролон на сложном полиэфире – используется там, где важна пожаробезопасность. Именно сюда относится и автомобильная промышленность.

Качественный  поролон в рулонах – купить разные варианты в Москве

Сегодня в разных сферах производства используются разные типы поролона:

1. стандартный;
2. жесткий;
3. мягкий;
4. супермягкий;
5. высокоэластичный;
6. вязкоэластичный;
7. специальный.

Для стандартного поролона используется обычный полиол. Остальные типы производятся в различной комбинации двух видов полиола. Разные соотношения в рецептуре позволяют получать материал с отличительными свойствами. В  особую категорию выделяется вязкоэластичный поролон. Для его производства берутся специальные полиолы в нескольких комбинациях. А через сутки готовые рулонные блоки дополнительно прокатывают на станке, с помощью которого вскрываются закрытые ячейки.
В автомобильной промышленности существуют повышенные требования к пожаробезопасности. Поэтому здесь оправданно приобретение поролона в рулонах специальных марок, купить который можно у производителя. Для негорючих марок используются добавки меламина или антипирены.

Поролон от производителя по доступным ценам

Купить качественный и долговечный поролон можно в компании «ФомЛайн». Международные сертификаты подтверждают экологическую безопасность и высокое качество материала.

технологий производства и переработки полиуретана, сырья для производства полиуретана

Даты: 30 марта — 1 апреля 2021 г.

Время работы выставок: 30-31 марта — 10.00-18.00; 1 апреля — 10.00-16.00

Место проведения: Павильон 1, ЦВК Экспоцентр, Москва, Россия

Организатор: ООО «Выставочная компания Мир-Экспо»

При поддержке: Российский союз промышленников и предпринимателей

Видеоотчет 11-я Полиуретанэкс 2019

Фотоотчет Полиуретанэкс 2019

Показать все фотографии 11-й Полиуретанэкс 2019 на одной странице

Открыть 2019 год галерею в новом окне

За последние годы внедрение полиуретановых материалов стабильно набирает обороты в различных отраслях промышленности по всему миру.От крошечных медицинских устройств до изоляции крыш самых высоких небоскребов — продукты на основе полиуретана широко и разнообразны. Такое разнообразие придает отрасли значительную устойчивость, так что даже после экономических обстоятельств последних нескольких лет рост уже возобновляется.

Полиуретанэкс — уникальное международное специализированное выставочное мероприятие в России, посвященное полиуретановым материалам и оборудованию, являющееся актуальным отражением достижений в области материаловедения, помогая экспонентам в установлении новых деловых контактов и партнерских отношений.

Polyturethanex проходит в конце февраля в ведущем выставочном центре Москвы — МВЦ «Крокус Экспо».

Цель мероприятия определяется тремя компонентами:

• Развитие производственно-экономических отношений;
• Обмен научно-технической информацией;
• Широкое внедрение и внедрение инновационных технологий производства и внедрения полиуретанов.

Общая выставка Тематика:

• Сырье для производства полиуретана:
  — Полиуретановые добавки, красители, наполнители
  — Катализаторы и поверхностно-активные вещества для всех типов гибких, жестких и микропористых пен
  — Отвердители для полиуретановых покрытий, клеев, герметиков и эластомеров
  — Полиолы, изоцианаты, Антипирены, Гибкая облицовка для панелей PUR / PIR, Жидкие составы, Литейные смолы
  — ПУ системы, Стабилизаторы, Разделительные средства, Системный дом и пенообразователи
• Машины и оборудование для полиуретана:
  — Измерение расхода, Шестеренные насосы, Винтовые насосы, Передаточные шестеренчатые насосы
  — Теплообменники высокого давления и статические смесители
  — Дозирующие и смесительные машины высокого и низкого давления
  — Обрабатывающие машины; Оборудование, установки и формы для обработки полиуретана
  — Производство заводов
• Услуги
• Контрольно-измерительное оборудование: расходомеры
• Готовая продукция: Контрактные прокладки, Фильтры
• Специальный раздел: Клеи и герметики
  — Сырье и компоненты для производства клеев и герметиков
  — Технологии производства клеящих материалов
  — Герметики и клеевые составы: клеи-расплавы, полиуретановые клеи, гибридные герметики, эпоксидные клеи, конструкционные клеи и др. .
  — Упаковка и хранение
  — Инструменты для склеивания и герметизации
  — Технологии адгезии и герметизации
  — Подготовка поверхностей к склеиванию
  — Сертификация и контроль качества

Статистика выставки:

В 2019 году на площади около 7000 кв. Здесь представлены 248 экспонентов «Композит-Экспо» и «Полиуретанэкс», в том числе 158 национальных (отечественных) компаний и 90 зарубежных из 18 стран мира. Выставки посетили более 15800 человек, из них 90% — специалисты различных отраслей промышленности. Это свидетельствует о растущей потребности российского рынка в использовании современных инновационных материалов и технологий в различных отраслях промышленности.

Полиуретанэкс предназначен для следующих рынков: строительство, машиностроение, автомобилестроение, железнодорожный транспорт (включая производство автомобилей), авиационный транспорт, трубопроводный транспорт, электротехника, производство потребительских товаров, обувная промышленность, медицина, Мебель, химическая промышленность, горнодобывающая промышленность, металлургия и др.

Интервью с участниками 11-й Полиуретанэкс 2019:

Показать все интервью 11-й Полиуретанэкс 2019 на одной странице

Пенополиуретан — определение пенополиуретана по The Free Dictionary

M2 PRESSWIRE-7 августа 2019 г. — Прогноз до 2023 года: размер рынка распыляемой полиуретановой пены, доля, применение, по типу, перспективам, добавкам, цене, типу подложки, ограничениям, возможностям и региону Дальнейшее увеличение RPG с 15 до 20 частей по весу ухудшает прочность на разрыв композитов с наполнителем PWS на ~ 24% для 15 частей по массе расширенных композитов RPG и на ~ 20% для 20 частей по весу расширенных композитов RPG по сравнению с чистым пенополиуретаном.приобрела подразделение по производству пенопласта Clayton Corporation, наиболее известного своей торговой маркой потребительской полиуретановой пены Touch ‘N Foam, чтобы стать частью своего бизнеса DAP. Полиуретановая пена считается универсальным полимерным материалом благодаря своим сравнительно отличным свойствам, таким как низкая плотность, высокая удельная прочность, отличная изоляция, большая удельная поверхность и хорошие звукопоглощающие характеристики. Патент 9 290 605 (22 марта 2016 г.), «Метод приготовления гибкого пенополиуретана с гидролизуемыми силановыми соединениями», Parvinder S.Рынок микросотового пенополиуретана по типу (пена низкой плотности, пена высокой плотности), применению (автомобилестроение, строительство, электроника, медицина, аэрокосмическая промышленность, другие), регионам (Северная Америка, Европа, APAC, MEA, RoW) — Глобальный прогноз до 2021 год, 12 апреля 2016 года — американская компания по производству специальной химии Innovative Chemical Products Group завершила сделку по приобретению американского производителя пенополиуретановых герметиков и клеев Fomo Products, Inc., говорится в сообщении компании. Гибкие пенополиуретаны широко используются в различных областях техники области применения в различных областях, от медицины до спорта, применения амортизаторов, предметов одежды, упаковки, обуви, а также контроля звука и вибрации [1, 2]. Поскольку пенополиуретан является очень важным материалом в полимерной инженерии, важно изучить его механические свойства, чтобы улучшить качество продукции, что изначально привело к исследованию, представленному в этой статье.Гилфорд, Соединенное Королевство, 23 апреля 2015 г. — (PR.com) — Когда дело доходит до изоляции полых стен, есть только один продукт, который обеспечивает универсальное решение, и это изоляция из пенополиуретана. доминирующий тип продукта этой смолы, опережающий рост спроса на ее жесткий аналог в течение 2017 года на основе особенно быстрого роста рынков постельного белья и ковровых покрытий, где она ценится за ее амортизирующие свойства. Синтез функционализированной полиуретановой пеныЭкспериментальная установка состоит из трехгорлой круглодонной реакционной колбы, помещенной в масляную баню, снабженной механической мешалкой и конденсатором в центральной горловине, впускного и выпускного отверстия для газообразного азота на правой горловине и капельной воронки на левой горловине. .Корбин сказал, что его компания выбрала геотехническую пенополиуретановую систему TerraThane от NCFI для решения этой задачи.

ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ГИБКИЕ Пены — Скачать PDF бесплатно

ОБРАБОТКА РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

4 ОБРАБОТКА РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ СОДЕРЖАНИЕ ГЛАВЫ 4.1 Процессы формовки полимеров Процессы производства полимеров 4.2 Технология обработки резины Переработка резины в готовую продукцию

Дополнительная информация

Литье пластмасс под давлением

Цель тренинга После просмотра этого видео и изучения печатных материалов студент / стажер поймет принципы и физические операции процесса литья пластмасс под давлением.Ан

Дополнительная информация

КИНЕТИЧЕСКАЯ МОЛЕКУЛЯРНАЯ ТЕОРИЯ ВЕЩЕСТВА

КИНЕТИЧЕСКАЯ МОЛЕКУЛЯРНАЯ ТЕОРИЯ ВЕЩЕСТВА Кинетико-молекулярная теория основана на идее, что частицы материи всегда находятся в движении. Теория может быть использована для объяснения свойств твердых тел, жидкостей,

Дополнительная информация

ЛАЗЕРНАЯ РЕЗКА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

ЛАЗЕРНАЯ РЕЗКА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ Лазерная резка в среде инертного газа является наиболее применимым методом резки нержавеющей стали.Лазерная кислородная резка применяется также в тех случаях, когда поверхность реза окисляется

Дополнительная информация

Новые достижения в вариантах полимерного МДИ

Новые достижения в вариантах полимерных MDI Торстен Гурке Менеджер по применению и разработке продуктов — клеи Huntsman Polyurethanes Everslaan 45 B3078 Everberg, Бельгия Тел. +32 2 758 9298 [email protected]

Дополнительная информация

Исследование материи.Видео заметки

Видеозаметки «Исследование материи» В этом уроке вы: Определите физические свойства, химические свойства и химические изменения. Опишите фазы материи. Обозначьте свойства как физические или химические. Изменения в этикетке

Дополнительная информация

Химия 13: Состояния материи

Химия 13: Состояния материи Название: Период: Дата: Стандарт содержания химии: Газы и их свойства Кинетическая молекулярная теория описывает движение атомов и молекул и объясняет свойства

Дополнительная информация

Глава 18 Температура, тепло и первый закон термодинамики.Проблемы: 8, 11, 13, 17, 21, 27, 29, 37, 39, 41, 47, 51, 57

Глава 18 Температура, тепло и первый закон термодинамических задач: 8, 11, 13, 17, 21, 27, 29, 37, 39, 41, 47, 51, 57 Изучение термодинамики и применение величины температуры тепловой энергии

Дополнительная информация

Химические и физические изменения

Химические и физические изменения Разрешение на копирование — этот документ может быть воспроизведен в некоммерческих образовательных целях Copyright 2009 General Electric Company Что такое физические и химические изменения?

Дополнительная информация

РУКОВОДСТВО ПО ВЛАЖНОСТИ / ВЛАЖНОСТИ

РУКОВОДСТВО ПО ВЛАЖНОСТИ / ВЛАЖНОСТИ Содержание Введение… 3 Относительная влажность … 3 Парциальное давление … 4 Давление насыщения (Ps) … 5 Другие шкалы абсолютной влажности … 8% влажности по объему (% M

Дополнительная информация

История хлорфторуглеродов

История хлорфторуглеродов 1928: были изобретены хлорфторуглероды (). были разработаны как идеальные газы, используемые в качестве хладагентов для холодильников. Воспламеняемость

благодаря своим особым характеристикам Дополнительная информация

Глава 5 Чтение учащихся

Глава 5 Студент, читающий ПОЛЯРНОСТЬ МОЛЕКУЛ ВОДЫ Замечательная вода Вода — удивительное вещество.Мы пьем его, готовим и моемся с ним, плаваем и играем в нем и используем его для многих других целей.

Дополнительная информация

Ядерная энергия: ядерная энергия

Введение Ядерное: Ядерное Как мы обсуждали в предыдущем упражнении, энергия выделяется при распаде изотопов. Эта энергия может быть либо в форме электромагнитного излучения, либо в виде кинетической энергии

. Дополнительная информация

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ

DETERMINACIN DE ESTRUCTURAS ORGÁNICAS (ОРГАНИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ) МЕТОДЫ ОЧИСТКИ Hermenegildo García Gómez Departamento de Química Instituto de Tecnología Química Universidad Politécnica de Valencia

Дополнительная информация

Алканы.Глава 1.1

Алканы Глава 1.1 Органическая химия Изучение углеродсодержащих соединений и их свойств Что такого особенного в углероде? Углерод имеет 4 связывающих электрона. Таким образом, он может образовывать 4 прочные ковалентные связи

Дополнительная информация

ГЛАВА 3: ВОПРОС. Вопросы для активного обучения: 1–6, 9, 13–14; Вопросы в конце главы: 1-18, 20, 24-32, 38-42, 44, 49-52, 55-56, 61-64

ГЛАВА 3: ВОПРОСЫ Активного обучения Вопросы: 1–6, 9, 13–14; Вопросы в конце главы: 1-18, 20, 24-32, 38-42, 44, 49-52, 55-56, 61-64 3.1 ВЕЩЕСТВО Материя: все, что имеет массу и занимает объем. Мы изучаем

. Дополнительная информация

Бюллетень продукции. Преполимеры

Бюллетень продукции Преполимеры Преполимеры Красол Полиуретаны на основе полибутадиеновых смол с концевыми гидроксильными группами известны своей выдающейся гидролитической стабильностью, очень низкой скоростью паропропускания влаги,

Дополнительная информация

Твердые вещества, жидкости и газы

Твердые тела, жидкости и газы предназначены для класса: 2 класс Предмет: естествознание Описание: упражнения, помогающие учащимся понять твердые тела, жидкости, газы и изменения между этими состояниями.Цель:

. Дополнительная информация

Готовим со скоростью света!

Готовка в инфракрасной печи Cooking & Colouring Infrabaker — это модульная инфракрасная система непрерывного приготовления, разработанная Infrabaker International. Машина предназначена для приготовления и / или нанесения красок на широкий

Дополнительная информация

Клеевое соединение природного камня

Адгезионное соединение природного камня Раздел I: Основы теории адгезии камня Существует множество теорий, касающихся сил, которые действуют при образовании адгезионного соединения между двумя (2) различными

Дополнительная информация

Описание термических окислителей

Описание термических окислителей NESTEC, Inc.- поставщик оборудования с полным спектром услуг, специализирующийся на решениях проблем с выбросами промышленных предприятий. Преимуществом сотрудничества с NESTEC, Inc. является то, что мы приносим более 25 лет

Дополнительная информация

Второй закон термодинамики

Второй закон термодинамики Второй закон термодинамики утверждает, что процессы происходят в определенном направлении и что энергия имеет не только количество, но и качество. Первый закон не накладывает ограничений

Дополнительная информация

Кастинг.Цель обучения

Цель тренинга После просмотра программы и ознакомления с печатным материалом зритель узнает основы различных процессов литья металла, используемых сегодня в промышленности. Основные принципы

Дополнительная информация

Оборудование для литья под давлением

Процесс литья под давлением Оборудование для литья под давлением Классификация термопластавтоматов 1.Машина для литья под давлением обрабатывающая способность стиль зажимное усилие (кн) теоретический объем впрыска (см3)

Дополнительная информация

ПРОИЗВОДСТВО АММИАКА И МОЧИНЫ

ПРОИЗВОДСТВО АММИАКА И МОЧИНЫ Мочевина (NH 2 CONH 2) имеет большое значение для сельского хозяйства как удобрение, богатое азотом. В Капуни Petrochem производит аммиак, а затем перерабатывает большую часть

Дополнительная информация

ПРИГОТОВЛЕНИЕ И Брожение сусла

ПРИГОТОВЛЕНИЕ И Брожение сусла Содержание 1.Таблица ингредиентов для сусла 2. О мифах 3. Изготовление и ферментация сусла из цельной кукурузы или непосредственно из кукурузной муки 4. Для закваски при перегонке 5. Сахар

Дополнительная информация

Производство R-134a

Производство R-134a Предпосылки В 1930-х годах хлорфторуглероды (CFC s) были разработаны как предположительно безопасная альтернатива хладагентам на основе аммиака и диоксида серы. Хотя диоксид серы токсичен и

Дополнительная информация

Руководство оператора гороха

Руководство оператора гороха Контактная информация Le Maitre Special Effects, Inc.Канада 1960 Blue Heron Drive, Лондон, ОН. N6H 5L9 Прямой телефон: (519) 659.7972 Прямой бесплатный телефон: (800) 388.0617 Факс:

Дополнительная информация

Сбор дождевой воды

Сбор дождевой воды В связи с тем, что изменение климата стало реальностью, а не предполагаемой возможностью, спрос на водные ресурсы вырос, в то время как количество воды, доступной для снабжения, уменьшилось. Форт

Дополнительная информация

Восстановление работоспособности бурового насоса

Завод 28, № 94-102 Кейз роуд.Тел: 03 9555 2524 Мураббин Вик 3189 Факс: 03 9553 2090 Веб-сайт: www.aquariusdrilling.com.au Электронная почта: [email protected] Восстановление производительности насоса для забора скважины У вас есть

Дополнительная информация

Полиуретаны

Полимерные материалы, известные как полиуретаны, образуют семейство полимеров, которые существенно отличаются от большинства других пластиков тем, что в них отсутствует уретановый мономер, а полимер почти всегда образуется во время производства конкретного объекта.

Полиуретаны образуются в результате экзотермических реакций между спиртами с двумя или более реактивными гидроксильными (-ОН) группами на молекулу (диолы, триолы, полиолы) и изоцианатами, которые имеют более одной реакционной изоцианатной группы (-NCO) на молекулу (диизоцианаты, полиизоцианаты ). Например, диизоцианат реагирует с диолом:

Группа, образованная реакцией между двумя молекулами, известна как «уретановая связь». Это основная часть молекулы полиуретана.

Применение полиуретанов

Физические свойства, а также химическая структура полиуретана зависят от структуры исходных реагентов, в частности, групп R ¹ и R ² . Характеристики полиолов — относительная молекулярная масса, количество реакционноспособных функциональных групп на молекулу и молекулярная структура — влияют на свойства конечного полимера и, следовательно, на то, как он используется.

Рисунок 1 Использование полиуретанов.

Существует фундаментальная разница между производством большинства полиуретанов и производством многих других пластиков. Полимеры, такие как поли (этен) и поли (пропен), производятся на химических предприятиях и продаются в виде гранул, порошков или пленок. Затем из них изготавливают изделия путем нагревания полимера, придания ему формы под давлением и охлаждения. Свойства таких конечных продуктов почти полностью зависят от свойств исходного полимера.

С другой стороны, полиуретаны

обычно производятся непосредственно в конечном продукте.Большая часть производимых полиуретанов имеет форму больших блоков пены, которые разрезаются для использования в подушках или для теплоизоляции. Химическая реакция также может происходить в формах, приводя, например, к автомобильному бамперу, корпусу компьютера или строительной панели. Это может произойти, когда жидкие реагенты распыляются на поверхность здания или покрываются тканью.

Рис. 2 Никакой другой пластик не позволяет изготавливать его по размерам так же, как полиуретан.Пены могут быть гибкими или жесткими, устойчивыми к холоду или особенно мягкими для кожи. Все сводится к тому, как смешиваются «строительные блоки» полиуретана. С любезного разрешения Bayer MaterialScience AG.

Комбинированные эффекты контроля свойств полимера и плотности приводят к существованию очень широкого диапазона различных материалов, так что полиуретаны используются во многих областях (таблица 1).

Некоторые примеры основных причин выбора полиуретанов, как показано в таблице 1.

Использует	Причины
демпфирование	низкая плотность, гибкость, устойчивость к усталости
подошвы для обуви	гибкость, устойчивость к истиранию, прочность, долговечность
строительные панели	теплоизоляция прочная, долгая ресурс
клапаны искусственного сердца	гибкость и биостойкость
электрооборудование	электроизоляция, прочность, маслостойкость

Таблица 1 Свойства и применение полиуретанов.

Полиуретаны могут быть жесткими или эластичными при любой плотности, например, от 10 кг м ^-3 до 100 кг м ^-3 . Общий диапазон свойств, доступных дизайнеру и производителю, несомненно, очень широк, и это отражается во множестве, очень разных применениях полиуретанов.

Годовое производство полиуретанов

Весь мир	17,9 млн тонн 1,2
Европа	3.5 миллионов тонн 3

1. В 2015 году ожидается 19,0 и 26,4 млн тонн в 2016 и 2021 годах, соответственно. Research and Markets, 2016.
2. По оценкам, на текущий момент Китай имеет более 50% общей мощности, HIS Markit, 2014
3. Пластмассы — факты 2016 PlasticsEurope, 2016

Производство полиуретанов

Поскольку полиуретаны получают в результате реакции между изоцианатом и полиолом, раздел разделен на три части:
a) производство изоцианатов
b) производство полиолов
c) производство полиуретанов

(a) Производство изоцианатов

Хотя существует много ароматических и алифатических полиизоцианатов, два из них имеют особое промышленное значение.У каждого из них есть варианты, и вместе они составляют основу примерно 95% всех полиуретанов. Их:

• TDI (толуолдиизоцианат или метилбензолдиизоцианат)
• MDI (метилендифенилдиизоцианат или дифенилметандиизоцианат).

TDI был разработан первым, но в настоящее время используется в основном при производстве эластичных пеноматериалов низкой плотности для подушек.

Смесь диизоцианатов, известная как TDI, состоит из двух изомеров:

Исходный материал — метилбензол (толуол).Когда он реагирует со смешанной кислотой (азотной и серной), основными продуктами являются два изомера нитрометилбензола (NMB).

При дальнейшем нитровании этой смеси образуется смесь динитрометилбензолов. В промышленности они известны под своими тривиальными названиями: 2,4-динитротолуол и 2,6-динитротолуол (DNT). 80% — 2,4-DNT и 20% — 2,6-DNT:

Затем смесь динитробензолов восстанавливают до соответствующих аминов:

В свою очередь амины, известные под коммерческим названием Toluene Diamines или TDA, нагревают с карбонилхлоридом (фосгеном) для получения диизоцианатов, и этот процесс можно проводить в жидкой фазе с хлорбензолом в качестве растворителя при температуре около 350 K:

Альтернативно, эти реакции проводят в газовой фазе путем испарения диаминов при – 600 К и смешивания их с карбонилхлоридом.Это экологическое и экономическое улучшение по сравнению с жидкофазным процессом, поскольку растворитель не требуется.

В любом процессе реагент представляет собой смесь изомеров динитросоединений, 80% 2,4- и 20% 2,6-, поэтому продукт представляет собой смесь диизоцианатов в одинаковых пропорциях.

Производить эту смесь в разных пропорциях дорого. Это означает очистку смеси нитрометилбензолов, NMB, очень осторожной дистилляцией.

Более продуктивно придать полиуретанам различные свойства, используя различные полиолы, которые вступают в реакцию со смесью ТДИ 80:20 с образованием полимеров.

MDI является более сложным и позволяет производителю полиуретана более универсальный процесс и продукт. Смесь диизоцианатов обычно используется для получения жестких пен.

Исходными веществами являются фениламин (анилин) и метаналь (формальдегид), которые вместе реагируют с образованием смеси аминов, известной как МДА (метилендианилин). Эта смесь реагирует с карбонилхлоридом (фосгеном) с образованием МДИ аналогично производству ТДИ. MDI содержит следующие диизоцианаты:

Рис. 3 Изомеры МДИ.

Термин MDI относится к смеси трех изомеров на фиг. 3. Их можно разделить перегонкой.

(б) Производство полиолов

Используемые полиолы представляют собой либо простые полиэфиры с концевыми гидроксильными группами (примерно в 90% всего производства полиуретанов), либо сложные полиэфиры с концевыми гидроксильными группами. Они были разработаны, чтобы иметь необходимую реакционную способность с изоцианатом, который будет использоваться, и производить полиуретаны с особыми свойствами.

Выбор полиола, особенно количество реакционноспособных гидроксильных групп на молекулу полиола, а также размер и гибкость его молекулярной структуры, в конечном итоге определяют степень сшивки между молекулами.Это оказывает важное влияние на механические свойства полимера.

Примером полиола с двумя гидроксильными группами (например, длинноцепочечного диола) является полиол, полученный из эпоксипропана (оксида пропилена) путем взаимодействия с пропан-1,2-диолом (который сам образуется из эпоксипропана путем гидролиза):

Пример полиола, который содержит три гидроксильные группы, получают из пропан-1,2,3-триола (глицерина) и эпоксипропана:

, которую можно представить как эту идеализированную структуру:

Соевое масло содержит триглицериды длинноцепочечных насыщенных и ненасыщенных карбоновых кислот, которые после гидрогенизации могут при реакции с эпоксипропаном образовывать смесь полиолов, подходящую для производства широкого спектра полиуретанов.Использование этих биополимеров означает, что по крайней мере часть полимера получена из возобновляемых источников.

(c) Производство полиуретанов

Если полиол имеет две гидроксильные группы и смешан с ТДИ или МДИ, получается линейный полимер. Например, линейный полиуретан получают реакцией с диизоцианатом и простейшим диолом, этан-1,2-диолом, происходит конденсационная полимеризация:

Часто используемый полиуретан производится из ТДИ и полиола, полученного из эпоксипропана:

Если полиол имеет более двух реакционноспособных гидроксильных групп, соседние длинноцепочечные молекулы становятся связанными в промежуточных точках.Эти сшивки создают более жесткую полимерную структуру с улучшенными механическими характеристиками, которая используется при разработке «жестких» полиуретанов. Таким образом, диизоцианат, такой как MDI или TDI, который взаимодействует с полиолом с тремя гидроксильными группами, такими как группа, полученная из пропан-1,2,3-триола и эпоксиэтана, подвергается сшиванию и образует жесткий термореактивный полимер.

Помимо полиизоцианатов и полиолов, для производства полиуретанов требуется множество других химикатов для управления реакциями образования полиуретана и создания нужных свойств конечному продукту.

Все практические полиуретановые системы включают некоторые, но не обязательно все, из описанных в Таблице 2.

Рис. 4 Сломанные конечности теперь могут быть заключены в полиэфирную повязку, пропитанную линейным полиуретаном. После наматывания повязки на конечность ее замачивают в воде, которая создает поперечные связи между молекулами полиуретана, создавая прочный, но легкий слепок. С любезного разрешения Валмайского лимана.

Добавки	Причины использования
катализаторы	для ускорения реакции между полиолом и полиизоцианатом
сшивающие агенты и удлинители цепи	для изменения структуры молекул полиуретана и обеспечения механического усиления для улучшения физических свойств (например, добавление полиизоцианата или полиола с большим количеством функциональных групп)
пенообразователи поверхностно-активные вещества	для создания полиуретана в виде пены для контроля образования пузырьков во время реакции и, следовательно, ячеистой структуры пены
пигменты	для создания цветных полиуретанов для идентификации и эстетических соображений
наполнители	для улучшения таких свойств, как жесткость, и снижения общих затрат
огнезащитные составы	для снижения воспламеняемости конечного продукта
средства подавления дыма	для уменьшения скорости образования дыма при горении полиуретана
пластификаторы	для снижения твердости продукта

Таблица 2 Добавки, используемые при производстве полиуретанов.

Производственный процесс

В качестве примера рассмотрим изготовление формованного изделия, которое иначе могло бы быть изготовлено из термопластичного полимера путем литья под давлением. Чтобы сделать его из полиуретана, необходимо точно смешать правильные массы двух основных компонентов (полиизоцианата и полиола), которые должны быть жидкими. Реакция начинается немедленно и дает твердый полимер. В зависимости от состава, используемых катализаторов и области применения реакция обычно длится от нескольких секунд до нескольких минут.Таким образом, в это время важно подать реагирующую жидкую смесь в форму, а также очистить комбинированное оборудование для смешивания и дозирования, готовое к следующей операции. Экзотермическая химическая реакция завершается внутри формы, и изготовленное изделие может быть немедленно извлечено из формы.

Пенополиуретаны

Когда две жидкости вступают в реакцию, образуется твердый полимер. Полимер может быть эластичным или жестким. Однако он также может содержать пузырьки газа, поэтому он является ячеистым — пеной.

При производстве пенополиуретана существует два возможных способа получения газа внутри реагирующей жидкой смеси. В так называемой химической продувке используется вода, которая могла быть добавлена ​​к полиолу, который вступает в реакцию с некоторым количеством полиизоцианата с образованием диоксида углерода:

В качестве альтернативы (физическая продувка) к полиолу примешивают жидкость с низкой температурой кипения, например пентан. Реакция является экзотермической, поэтому по мере ее протекания смесь нагревается, и пентан испаряется.

Небольшое количество воздуха рассеивается через смесь полиизоцианата и полиола. Это обеспечивает зарождение множества пузырьков газа, которые образуются по всему полимеру. Тепло заставляет пузырьки расширяться до тех пор, пока химическая реакция не превратит жидкость в твердый полимер, и доступное давление газа не сможет вызвать дальнейшего расширения.

Подошва обуви, например, может быть «выдутой», чтобы вдвое увеличить объем твердого полимера. Этот процесс настолько универсален, что его можно расширить.В пенопластах низкой плотности для обивки или теплоизоляции менее 3% от общего объема составляет полиуретан. Газ увеличил первоначальный объем, занимаемый жидкостью, от 30 до 40 раз. В случае подушек твердого полимера требуется ровно столько, чтобы нам было удобно сидеть.

В теплоизоляции изолирует газ, заключенный в ячейках. Полимер, который покрывает ячейки, снижает эффективность изоляции, поэтому имеет смысл использовать как можно меньше его.

Рис. 5 Во время производства текстильное покрытие кресла заполняется смесью реагентов, образующих пенополиуретан. Стулу придают индивидуальную форму, заполняя поверхность сиденья пеной, как кукла в натуральную величину, сидящую на стуле. С любезного разрешения Bayer MaterialScience AG.

Адгезия

На заключительных стадиях реакции образования полиуретана смесь превращается в гель с очень эффективной поверхностной адгезией.Следовательно, полиуретаны могут использоваться в качестве клея. Не менее важен и тот факт, что полиуретаны, которые создаются, например, в качестве амортизирующих или изоляционных материалов, могут быть прикреплены к поверхностным материалам без введения отдельных клеев.

Гибкий пенопласт и ткань могут создавать композитную подушку или жесткий пенопласт и листовые строительные материалы (например, гипсокартон, стальной лист, фанера) могут обеспечивать композитные изоляционные панели зданий.

Дата последнего изменения: 24 апреля 2017 г.

.