Què és el pu material

May 08, 2021 Deixa un missatge

Poliuretà (en anglès: Poliuretà, IUPAC abreujat com PUR, generalment abreujat com PU), es refereix a un tipus de polímer que conté unitats característiques de carbamat en la cadena principal. Aquest material polímer s'utilitza àmpliament en adhesius, recobriments, pneumàtics de baixa velocitat, juntes, estores d'automòbils i altres camps industrials. En el camp de la vida quotidiana, el poliuretà s'utilitza per fer diverses escumes i esponges de plàstic. El poliuretà també s'utilitza per fabricar preservatius (per a persones al·lèrgiques als preservatius de làtex) i equips i materials mèdics. Com que el poliuretà té una conductivitat tèrmica molt baixa, els nous materials d'aïllament de paret basats en els seus materials s'han anat desenvolupant i madurant en països occidentals com Europa i els Estats Units.

La investigació i el desenvolupament del poliuretà va ser iniciada per primera vegada el 1937 per Otto Bayer i els seus col·legues al laboratori de Fabien a Leverkusen, Alemanya. Van aplicar el principi de polimerització d'addició a través d'experiments, utilitzant isocianat líquid i polièster líquid o glicol per generar un nou tipus de plàstic-poliuretà, diferent de les poliolefines i plàstics generats per policondensació que s'havien descobert en aquell moment. La nova barreja de monòmers també és diferent de les patents que Wallace Carothers ha obtingut per al polièster. Al principi, l'aplicació es limitava a fibres i escumes flexibles, anomenades anglès: Igamid U, la fibra feta d'aquesta resina es deia anglès: Perlon U, però el 1944 només arribava als 25t/mes. Posteriorment, el seu desenvolupament es va veure afectat per la Segona Guerra Mundial (durant el període en què pu només es va utilitzar en seients d'aviació en una àrea petita), no va ser fins al 1952 que els isocianats van començar a estar disponibles comercialment. El 1954, Monsanto dels Estats Units i Bayer d'Alemanya va establir una empresa conjunta Mobay Chemical, i va començar a utilitzar diisocianat de toluè (TDI) i poliol de polièster per produir escuma de poliuretà flexible amb finalitats comercials als Estats Units. La invenció d'aquesta escuma (anomenada formatge suís d'imitació pels inventors) es deu a l'addició d'aigua al sistema de reacció. Aquestes substàncies també s'utilitzen per produir escuma rígida, viscosa i elastomers. Les fibres lineals estan formades per la reacció de diisocianat d'hexametilè (IED) i 1,4 butanediol (BDO).


El primer poliol de polièster produït comercialment, poli(tetrametilè èter) glicol, va ser produït per la polimerització del tetrahidrofuran per DuPont el 1956. BASF i Dow Chemical van introduir diols de polialkane més barats el 1957. Aquests poliols de polièster mostren avantatges tècnics i comercials, com ara: baix cost, fàcil manipulació, excel·lent estabilitat hidrolítica; i pot reemplaçar ràpidament els poliols de polièster en preparar poliuretà. Altres promotors de PU inclouen Union Carbide i Mobay Chemical. El 1960, la producció d'escuma flexible de poliuretà va arribar a les 45.000 tones. Després de més de deu anys de desenvolupament, amb l'aparició d'agents bombolles de clorofluoroalkane, poliols barats de polièster i diisocianat de dihenylmetà (MDI) han promogut l'ús d'escuma rígida de poliuretà en materials d'aïllament d'alt rendiment. L'ús de. L'escuma de poliuretà rígida basada en MDI polimèric (PMDI) té una millor estabilitat tèrmica i rendiment de combustió que els materials basats en TDI.


El 1967 es va produir escuma rígida de poliisocianat modificada per uretà, i els materials d'aïllament de baixa densitat produïts van mostrar una millor estabilitat tèrmica i retard de flama. Va ser també en la dècada de 1960 quan es van començar a fabricar components de seguretat interns d'automòbils, com quadres de comandament i panells de portes, amb retroiluminació termoplàstica amb escuma semirígida.


El 1969, Bayer va exhibir un cotxe tot plàstic a Düsseldorf, Alemanya. Algunes parts del cotxe es fabriquen utilitzant un nou procés anomenat RIM (Reaction Injection Molding). La tecnologia RIM utilitza alta pressió per injectar components líquids i després injectar ràpidament components reactius a la cavitat del motlle. Peces grans com quadres de comandament de cotxes i panells també es poden modelar de la mateixa manera. El RIM de poliuretà inclou molts productes i processos diferents: l'ús d'extensors de cadena de diamants i el procés de trimerització d'uretà, isocianat i poliurea, afegint additius, com vidre mòlt, mica, fibres processades, etc., per formar l'anomenat RRIM, pot millorar el modul flexural i l'estabilitat tèrmica. El 1983, els Estats Units van utilitzar aquesta tecnologia per produir cossos plàstics d'automòbils. Afegir fibra de vidre a la cavitat del motlle per endavant pot millorar encara més el mòdul flexural, l'anomenat SRIM o estructura RIM.


Des de principis de la dècada de 1980, les escumes flexibles de poliuretà flexibles bufades per aigua s'han utilitzat com a juntes model per a panells d'automòbils i filtres d'aire de pneumàtics. Des de llavors, a causa de l'augment dels preus de l'energia i dels creixents requisits per reduir l'ús de PVC en automòbils, la quota de mercat del poliuretà ha continuat augmentant. Els costosos preus de les matèries primeres es compensen per la reducció del pes dels components, com la reducció de cobertes metàl·liques i carcasses filtrants. Els elastomers de poliuretà altament farcits i escumes de poliuretà sense emplenar ara s'utilitzen en filtres d'oli d'alta temperatura.


En produir escuma de poliuretà (incloent cautxú d'escuma), una petita quantitat de substàncies volàtils, anomenades agents bombollejants, s'afegeixen a la barreja de reacció. Aquestes substàncies senzilles donen excel·lents propietats d'aïllament tèrmic de poliuretà. A principis de la dècada de 1990, per tal de reduir l'impacte sobre la capa d'ozó, el Protocol de Mont-real restringia l'ús d'alguns agents de bombolles que contenien clor. Com el richlorofluorometà (CFC-11). Altres alcans halogenats, com els clorofluorocarbonis, 1,1-dichloro-1-fluoroethane (HCFC-141b) van ser catalogats com a eliminats per la Directiva de gasos d'efecte hivernacle IPPC de 1994 i la directiva de gasos orgànics volàtils de la UE de 1997. A finals de la dècada de 1990, tot i que encara hi havia alguns països en desenvolupament que utilitzaven agents de bombolles que contenen halògens, Amèrica del Nord i Europa havien utilitzat cada vegada més diòxid de carboni, pentane, 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a) ), 1,1,1,3,3-pentafluoropropane (HFC-245fa) com a agent de bombolles.


Basant-se en la tecnologia de polvorització de poliuretà existent i la teoria química de polietilè, els materials elàstics de polvorització de poliuretà s'han desenvolupat ràpidament en la dècada de 1990. La seva ràpida resposta i la seva relativa insensibilitat a la humitat els converteixen en els recobriments d'elecció per a projectes de gran superfície. Com carcasses de seguretat secundàries, recobriments d'arquetes i canals, revestiments de tancs. Després d'una correcta imprimació i tractament superficial, té una bona adherència al formigó i a l'acer. En el mateix període, la nova tecnologia d'elastomer barrejat de poliuretà i poliuretà de dos components es va aplicar al revestiment de llit carregat per a la construcció in situ. Aquesta tecnologia de recobriment per a camions petits i altres caixes de càrrega crea un material metàl·lic compost resistent i resistent a la fricció. El revestiment termoplàstic conforma les deficiències del metall en la corrosió i la fragilitat.