г. Екатеринбург, ул.Волгоградская, 193, офис 408 (4 этаж)
Пн-Пт: 09:00 - 18:00
Заказать звонок

Полиуретан: что это за материал, какими свойствами обладает и где используется

Полиуретан: что это за материал, какими свойствами обладает и где используется

Полиуретан встречается гораздо чаще, чем кажется. Мягкий наполнитель дивана, утеплитель в стенах дома, подошва любимых кроссовок, ролики промышленного оборудования – всё это может быть изготовлено из одного и того же материала. Правда, выглядеть и вести себя он будет совершенно по-разному. В одном случае полиуретан напоминает поролон, в другом – плотную резину или твёрдый пластик.

Такая универсальность сделала его востребованным в строительстве, мебельной промышленности, машиностроении и многих других сферах. Разберёмся, из чего получают полиуретан, какие разновидности существуют и почему он настолько популярен.


Что такое полиуретан?

Полиуретан – это общее название группы синтетических полимеров, в структуре которых присутствуют уретановые связи. Материал получают в результате химической реакции между специальными компонентами, чаще всего полиизоцинатами и полиолами.

Полиуретан в виде листов, эластомеров и вспененного материала

Главная особенность полиуретана заключается в возможности изменять его характеристики ещё на этапе производства. В зависимости от состава и технологии получают мягкие эластичные материалы, жёсткие пластики, вспененные структуры и защитные покрытия.

Например, всем знакомый поролон – это разновидность эластичного пенополиуретана. А плотные полиуретановые колёса складских тележек могут выдерживать серьёзные механические нагрузки.

Именно поэтому говорить о полиуретане как об одном материале с неизменными характеристиками не совсем правильно. Это целое семейство полимеров, каждый из которых предназначен для определённых условий эксплуатации.

Основные виды полиуретана

Современная промышленность выпускает несколько разновидностей материала. Различия между ними заключаются в плотности, твёрдости, эластичности и других свойствах.

Эластичный пенополиуретан

Это мягкий пористый материал, способный сжиматься под нагрузкой и восстанавливать первоначальную форму. Чаще всего его используют в мебельном производстве.

Из эластичного пенополиуретана делают наполнители диванов, кресел, матрасов, подушек и автомобильных сидений. Он обеспечивает комфорт, амортизирует нагрузку и позволяет создавать изделия различной степени жёсткости.

Жёсткий пенополиуретан

Отличается плотной ячеистой структурой и низкой теплопроводностью. Благодаря этим свойствам материал широко применяется для теплоизоляции зданий, холодильного оборудования и трубопроводов.

Жёсткий пенополиуретан может выпускаться в виде плит, готовых конструкционных элементов или наноситься методом напыления. После отверждения образуется теплоизоляционный слой, который при правильном устройстве защищает поверхность от теплопотерь.

Полиуретановые эластомеры

Полиуретановые ролики колёса втулки и промышленные детали

По внешнему виду такие материалы часто напоминают резину, но могут отличаться повышенной износостойкостью и сопротивлением механическим нагрузкам.

Их применяют для изготовления роликов, колёс, втулок, уплотнений, амортизаторов и различных промышленных деталей.

Особенно полезны полиуретановые эластомеры там, где изделие постоянно испытывает трение, давление или удары.

Термопластичный полиуретан

Термопластичный полиуретан, или ТПУ, способен размягчаться при нагревании и снова затвердевать после охлаждения. Это позволяет перерабатывать его методами, характерными для термопластов.

Из ТПУ изготавливают гибкие шланги, защитные чехлы, кабельные оболочки, обувные детали и технические изделия.

Какими свойствами обладает полиуретан?

Одно из главных преимуществ материала – возможность подобрать характеристики под конкретную задачу. Однако большинство разновидностей обладает несколькими полезными качествами.

  • Износостойкость. Многие плотные полиуретаны хорошо сопротивляются истиранию, поэтому подходят для деталей, работающих при постоянном трении.
  • Эластичность. Отдельные разновидности выдерживают многократные деформации и способны восстанавливать форму.
  • Прочность. Полиуретановые изделия могут переносить значительные механические нагрузки.
  • Теплоизоляционные свойства. Жёсткие пенополиуретаны эффективно замедляют передачу тепла.
  • Устойчивость к влаге. Некоторые разновидности имеют низкое водопоглощение и подходят для эксплуатации во влажной среде.
  • Шумо- и вибропоглощение. Эластичные материалы помогают уменьшать вибрации и удары.

При этом полиуретан нельзя назвать полностью устойчивым ко всем внешним воздействиям. Некоторые марки чувствительны к ультрафиолету, длительному перегреву, гидролизу или контакту с агрессивными химическими веществами.

Рабочие температуры и срок службы напрямую зависят от конкретного состава.

Где применяется полиуретан?

Применение полиуретана в строительстве и промышленности

Область использования полиуретана действительно впечатляет. Причём в каждой отрасли востребованы определённые свойства материала.

Строительство. Пенополиуретан применяют для теплоизоляции стен, кровель, перекрытий и инженерных коммуникаций. Кроме того, полиуретановые компоненты используются в монтажных пенах, герметиках, клеях и защитных покрытиях.

Мебельное производство. Мягкие пенополиуретаны служат наполнителями матрасов, диванов, кресел и других предметов мебели. Они позволяют сочетать комфорт с необходимой упругостью.

Автомобильная промышленность. Материал используют в сиденьях, подголовниках, элементах шумоизоляции, втулках, уплотнениях и защитных деталях.

Машиностроение. Полиуретановые ролики, амортизаторы, муфты и другие компоненты помогают снижать износ оборудования и уменьшать воздействие вибраций.

Обувная промышленность. Из полиуретана делают подошвы, амортизирующие вставки и отдельные элементы обуви. Материал ценят за сочетание небольшого веса, гибкости и стойкости к истиранию.

Медицина. Специальные медицинские марки применяют для производства катетеров, трубок, защитных покрытий и других изделий, к которым предъявляются строгие требования безопасности.

Лакокрасочная промышленность. Полиуретановые покрытия используют для защиты деревянных, металлических и бетонных поверхностей от истирания и других воздействий.

Чем полиуретан отличается от резины и пластика?

Полиуретан часто сравнивают с резиной, поскольку оба материала могут быть эластичными. Однако у отдельных полиуретановых эластомеров выше сопротивление истиранию, что особенно полезно при изготовлении промышленных колёс и роликов.

В то же время некоторые резины лучше подходят для определённых температурных режимов или химически агрессивных сред.

По сравнению с обычными жёсткими пластиками полиуретан предлагает более широкий выбор эластичных и вспененных структур. Но это не означает, что он всегда прочнее или долговечнее других полимеров.

Выбор зависит от условий работы изделия, а не только от названия материала.

Можно ли перерабатывать полиуретан?

Переработка отходов полиуретана и пенополиуретана

Возможность вторичной переработки зависит от разновидности полиуретана. Термопластичные материалы можно повторно расплавлять и использовать для производства новых изделий, хотя их свойства после переработки могут изменяться.

С термореактивными полиуретанами ситуация сложнее. Они не плавятся повторно обычным способом, поэтому для их переработки применяют измельчение, химические технологии и другие специальные методы.

Например, измельчённые отходы пенополиуретана могут использоваться при изготовлении вторичных наполнителей и некоторых технических материалов.

Полиуретан – необычайно разнообразный материал. Он может быть мягким и воздушным, как мебельный поролон, или плотным и износостойким, как промышленное колесо. Именно возможность управлять его свойствами делает полиуретан востребованным в самых разных отраслях.

Но универсальность не означает отсутствие ограничений. Чтобы изделие прослужило долго, необходимо правильно подобрать разновидность полимера с учётом температуры, нагрузки, влажности и других условий эксплуатации. Тогда полиуретан сможет в полной мере проявить свои преимущества.