Poliuretano (34 Fotos): Que Material é Esse? Poliuretano Termoplástico E Flexível, Características E Densidade, Ponto De Fusão E Outras Propriedades, Produção

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificação: 2024-01-18 12:22

Poliuretano foi ouvido pela primeira vez em 1937. Este material foi sintetizado por Otto Bayer a partir de diisocianato e poliéster na forma líquida. A substância tinha muitas vantagens em relação ao plástico, que na época era bastante procurado.

Que material é esse?

O poliuretano é um tipo de material único com possibilidades e perspectivas de uso quase ilimitadas. O polímero contém 2 tipos de matérias-primas, a saber: polióis e isocianatos . A produção deste último é baseada no refino de petróleo. Ao misturar elementos líquidos, as composições reativas são obtidas. As propriedades do poliuretano dependem diretamente dos ingredientes com os quais ele é feito, bem como da proporção de catalisadores, agentes de expansão, estabilizadores e muito mais.

O poliuretano se parece com uma fibra de polímero com uma estrutura porosa. É considerado um elastômero versátil, mas tem vantagens e desvantagens.

As vantagens do poliuretano incluem as seguintes características:

• alta resistência mecânica;
• constante dielétrica;
• abrasão pobre;
• boa elasticidade;
• a capacidade de manter a forma após deformações repetidas;
• resistência ao desgaste;
• longa vida útil;
• resistência a ácidos, óleos, solventes;
• não suscetibilidade à influência de microrganismos;
• ampla faixa de temperatura de operação;
• resistência a baixas temperaturas;
• a capacidade de trabalhar sob alta pressão.

Este material não envelhece, ele se presta a vários tipos de usinagem. Além disso, os produtos de poliuretano são leves e, portanto, fáceis de transportar e instalar. Este elastômero tem a capacidade de formar espuma, portanto, todos os tipos de produtos porosos são feitos a partir dele.

Apesar das muitas vantagens, o poliuretano tem algumas desvantagens:

• instável às cargas de torção;
• a elasticidade e a resistência do material dependem diretamente do regime de temperatura do ambiente;
• a complexidade do processamento em matérias-primas secundárias.

Este tipo de elastômero se refere a materiais que são facilmente passíveis de todos os tipos de processamento. Vários métodos de modelagem são aplicados a ele.

• Extrusão . Este método de produção de poliuretano envolve forçar o material na forma fundida através do orifício de formação da extrusora.
• Casting . Sob a influência da pressão, a massa fundida é injetada em um molde especial, após o qual é resfriada.

Comparação com borracha

Apesar de a borracha e o poliuretano serem bastante semelhantes, o elastômero sintético supera o material natural em características de qualidade. Ao contrário da borracha, as fibras poliméricas têm maior resistência e resistência ao desgaste . Por esse motivo, a borracha é menos usada do que o poliuretano em muitas indústrias. O principal fator que afeta a durabilidade do material é o seu desgaste abrasivo, susceptibilidade à influência de um ambiente agressivo. Na comparação segundo este critério, pode-se concluir que o poliuretano é 10 vezes mais resistente à abrasão.

De acordo com a avaliação da resistência a diferentes ambientes, o polímero também é considerado melhor que a borracha . Pode tolerar os efeitos de solventes e produtos químicos tóxicos. Entre outras coisas, a borracha natural tem uma resistência à tração 1,5-3 vezes menor que a de um elastômero. O material sintético é capaz de recuperar rapidamente sua forma sem deformação em caso de carga elevada. A borracha, por sua vez, é superior ao elastômero apenas no custo, muito inferior ao dos sintéticos.

No entanto, de acordo com os especialistas, para evitar a necessidade de pagar duas vezes no futuro, é melhor comprar um material de alta qualidade e caro.

Características e propriedades

Como o poliuretano é baseado em poliol e isocianato, ele pertence ao grupo dos polióis de poliéster. Por ser um elastômero, este tipo se caracteriza pela boa extensibilidade e pela capacidade de retornar às suas formas originais. Vários aditivos podem dar propriedades únicas ao poliol, o que pode alterar os indicadores de elasticidade, maciez, dureza e resistência.

O poliuretano é produzido em vários estados:

• em um líquido viscoso;
• em macio;
• em sólido.

Independentemente da forma, o elastômero não altera suas características técnicas sob a influência de fatores ambientais mecânicos e químicos. Este material também é resistente à radiação UV, fungos e mofo.

As características técnicas do poliuretano permitem que seja utilizado em muitas áreas domésticas e industriais. Vamos listar as principais características de um poliol poliéster.

• Densidade . O indicador depende do tipo de material, geralmente varia de 30 a 300 kg / m3.
• Dureza . Na escala Shore, pode variar de 50 a 98 unidades. Esses indicadores permitem que o elastômero seja usado em altas cargas.
• Faixa de temperatura significativa . O material pode ser operado em temperaturas de -60 a +80 graus Celsius. Com um indicador de 120-140 graus, pode ser usado por um curto período de tempo. Os poliuretanos têm um alto ponto de fusão - pelo menos 160 graus Celsius. Se esses materiais forem aquecidos a 220 graus, eles começarão a se decompor.
• Coeficiente de condutividade térmica - 0, 028 W / (m * K) .
• Este poliol não tem condutividade elétrica .
• Peso . O material pesa muito pouco.
• Resistência ao ozônio . O poliuretano não se degrada sob a influência do ozônio, ao contrário da borracha.
• Resistência a ambientes agressivos .
• Inflamabilidade . De acordo com GOST 12.1.044, o material é classificado como incombustível, portanto, é usado em muitas indústrias.
• Amizade ambiental . O poliuretano é classificado como um material seguro, por isso é frequentemente usado na vida cotidiana.

O poliuretano é prejudicial?

Devido às suas características de economia de energia, o poliuretano é classificado como um material seguro. Porém, ao avaliar seu respeito ao meio ambiente, vale levar em consideração a possibilidade de danos a este elastômero no estado líquido e sólido. Como a prática tem mostrado, na forma seca, este poliol não emite substâncias nocivas . Vapores perigosos só são possíveis se o material for manuseado incorretamente.

Se todas as medidas de segurança forem observadas na fração líquida, o poliuretano não representará nenhum perigo para pessoas e animais.

No entanto, a violação da tecnologia de produção pode resultar na liberação dos seguintes gases tóxicos

• Isocianatos … Essas substâncias fazem parte de tintas e vernizes, produtos de espuma. Sua presença pode causar asma na ausência de proteção especial.
• Catalisadores de amina, que causam aumento da sensibilidade, irritabilidade e visão turva . Quando inaladas continuamente, essas substâncias causam úlceras, irritação das membranas mucosas, queimaduras na boca, garganta e esôfago.
• Polyol . Ele é capaz de manifestar seu efeito tóxico apenas em contato direto com um organismo vivo, ou seja, ao engolir. O envenenamento por poliol se manifesta na forma de vômitos, intoxicação e espasmos.
• Retardante de fogo . Essa substância se acumula gradualmente no corpo, causando envenenamento.

Como resultado do exposto, podemos concluir que o poliuretano só pode ser prejudicial à saúde se for usado de forma inadequada . Isso geralmente acontece quando se usam tipos de spray de baixa qualidade, bem como na ausência de proteção especial durante a operação.

Muitos estão preocupados com os perigos do poliuretano, que é montado em instalações residenciais. Os receios dos utilizadores são vãos, uma vez que esta categoria de produtos passa por muitos testes de segurança antes de ser colocada à venda. Os problemas só podem surgir se o elastômero for adquirido de um fabricante que não possui certificados de qualidade.

Comparação com outros materiais

Conhecendo as características do poliuretano, podemos dizer que ele possui muito mais vantagens do que a borracha. Como já mencionado, este polímero o supera em durabilidade, extensibilidade, resistência e muitas outras características. Os consumidores muitas vezes têm dificuldade em escolher entre o poliuretano e outros produtos semelhantes, comparando-os com eles.

• Duropolímero . Tem a aparência de um produto plástico fosco. Por sua vez, o poliuretano é como um pó espumoso e é revestido com um primer. Este último é leve e ótimo para trabalhar no teto. Além disso, seu sortimento é bastante amplo. O duropolímero pertence aos polímeros antivandalismo, portanto o comprador não precisa pensar muito em sua restauração.
• Vinil . Este material, ao contrário do poliuretano, não se destina a proteger a superfície, sendo mais frequentemente utilizado para fins decorativos.
• Silicone . Esses materiais são produzidos para uso em diversos tipos de obras. Segundo os consumidores, o elastômero é caracterizado por maior durabilidade e resistência. Por sua vez, o silicone se diferencia pelo fato de ser elástico e bio-inerte.
• Poliestireno expandido . A diferença entre os materiais está principalmente no custo, que é maior para o poliuretano. O poliestireno expandido não conduz bem o calor, é conveniente e fácil de usar. O poliuretano dura mais do que o material anterior, não se deteriora sob a influência de fatores ambientais negativos.
• Poliéster . Com ele, o poliuretano tem muitas das mesmas propriedades. No entanto, de alguma forma, o segundo material é superior ao primeiro em qualidade. O poliuretano é mais elástico, mais forte e mais durável do que o poliéster.

Visão geral da espécie

O poliuretano é um material universal transparente e eficiente em termos de energia que está ganhando popularidade em todo o mundo a cada dia. Este material possui sua própria marcação especial. As marcas mais populares de elastômero incluem SKU-PFL-100, NITs PU-5, eles são caracterizados por uma dureza Shore de 85-90 unidades.

Espuma de poliuretano flexível

É comum usar borracha de espuma de poliuretano flexível como amortecedor . Além disso, é usado para criar roupas de cama, forros, embalagens e interiores automotivos.

A espuma flexível pode ser criada em qualquer formato. Este tipo de poliuretano é caracterizado pela leveza, resistência e conforto.

Termoplástico

O poliuretano termoplástico é um material elástico e flexível, resistente à abrasão e às intempéries. É produzido e colorido por vários métodos. O processamento do elastômero termoplástico é realizado em máquinas de extrusão, compressão e impacto . Este produto flexível é capaz de se adaptar a diversas aplicações, como construção, automotiva, calçadista.

Formulários

O poliol poliéster é amplamente utilizado hoje em dia. Itens de forro, peças de prensagem, rolo, roda, revestimento de rolo, anéis de vedação, punhos e plugues são produzidos em folhas de poliuretano . Na forma líquida, encontrou sua aplicação no revestimento de estruturas de concreto, vagões, escotilhas e telhados. Freqüentemente, o elastômero é parte de um selante, cola, tinta e verniz.

Na indústria pesada, as peças de absorção de choque são feitas desse material . Na construção, é usado para criar um revestimento antiderrapante, superfícies resistentes à vibração, fachadas. As indústrias automotiva e moveleira são indispensáveis sem elastômero. A demanda por poliuretano é observada na indústria têxtil. É adequado para fazer capas, zíperes, rebites, palmilhas, solas. A medicina usa elastômero para a produção de preservativos, próteses e implantes.

Em processamento

Hoje em dia, a questão da reciclagem do poliuretano está se tornando cada vez mais importante. O problema está associado ao aumento da área dos aterros, bem como ao aumento do custo de sua remoção. Nos últimos anos, o desenvolvimento das tecnologias mais recentes para o processamento de elastômeros tem sido observado e cada vez mais atenção é dada a este assunto.

Aqui estão os principais métodos de obtenção de materiais reciclados de poliuretano

• Físico . Nesse caso, o plástico é triturado até uma fração fina, que é posteriormente usada como enchimento na construção.
• Refusão . O resultado desse método é a produção de matérias-primas, que posteriormente são utilizadas na obtenção de produtos de poliuretano.
• Glicólise de alta temperatura . Usando este método, os carboidratos são decompostos.
• Químico . O processamento é baseado na despolimerização, após a qual substâncias com baixo peso molecular são formadas a partir do elastômero.
• Queimando . Este método de obtenção de energia é considerado o mais perigoso de todos os anteriores, pois libera substâncias nocivas para o ar atmosférico.

Graças à ampla introdução da reciclagem, o problema atual do uso de poliuretano pode ser resolvido. As propriedades deste material são diversas, praticamente não têm fronteiras. O elastômero funciona perfeitamente não apenas em um ambiente doméstico, mas também em condições extremas.

Apesar de ser uma substância sintética, é segura para o homem, por isso é utilizada na medicina, construção, têxtil e calçado. Apesar do alto custo em comparação com outros materiais, o poliuretano compensa com sua confiabilidade e durabilidade.