Современный универсальный материал, который обширно применяется в различных сферах – полиуретан, открыт в середине 20-го века. Это большая группа полимеров, объединенная эластичностью, вязкостью. Технические характеристики каждого могут отличаться, но впечатляет удобство использования и эксплуатации.
Листовой полиуретан представлен в виде твердых заготовок – прямоугольных пластин. Он достаточно конкурентоспособен даже в сравнении с аналогами из дерева, металла.
Производство листового полиуретана
Компоненты, используемые для изготовления полиуретана являются нефтепродуктами (полиол, изоционат). Материал для производства должен соответствовать требованиям ТУ 84-404-78.
Есть несколько технологий производства листового полиуретана. Это:
- литье, где сырье подается в пресс-формы в условиях высоких температур и под определенным давлением;
- заливка, схожа с первым способом, но отсутствуют специально созданные параметры среды;
- прессование чаще применяется для изготовления предметов сложной конфигурации. Смолу определенной твердости прессуют в изделия;
- экструзия позволяет получить потоковое производство путем выталкивания сырья из формирующих отверстий. Впоследствии заготовки нарезаются по размерам и на выходе получается большое количество изделий, которые будут поставляться погонными метрами.
Зачастую для получения листового полиуретана применяется литьевой метод.
Современный рынок может предложить обширный выбор листового полиуретана. Это разные воплощения в размерах, цене, в зависимости от производителя, марки. В нашей стране распространены модификации - СКУ7Л, СКУ-ПФЛ100, СКУ-ПФЛ74, Аркол100, НИЦ ПУ-5 и другие. Друг от друга каждая марка отличается техническими характеристиками.
Марка, обозначающая класс материала, включает следующие переменные:
- твердость (измеряется по методу Шора);
- сопротивляемость раздиру;
- устойчивость на сжатие и растяжение;
- способность после деформации возвращать исходную форму.
Номенклатурное описание листов указывает на габаритные размеры. К примеру, артикул плиты 500х500х5мм, где первые две величины соотношения сторон, а последняя – толщины. Сам материал сокращенно обозначается ПУ или PU, PUR.
Свойства полиуретана
Рассмотрим свойства материала, подчеркивающие его индивидуальные характеристики.
Физические свойства листового полиуретана выгодно выделяют его среди аналогов. Это:
- высокая прочность;
- износостойкость даже при воздействии абразивов;
- продолжительный срок эксплуатации;
- повышенная сопротивляемость разрыву;
- свойство обратной деформации;
- устойчив к коррозии, не гниет, не способствует росту грибка, плесени;
- не впитывает влагу.
Химические свойства листов полиуретана заключаются в высокой степени устойчивости к воздействию некоторых агрессивных сред. Так, материал может долгое время контактировать с:
- растворителями;
- маслами;
- нефтепродуктами, горюче-смазочными составами.
Не меняет лист ПУ своих характеристик и при воздействии ультрафиолета, при долгом нахождении в воде пресной или соленой. Но возможно разрушение от воздействия кислот, щелочей, веществ, содержащих хлор, ацетон,
Технические характеристики показывают в каких условиях материал сохраняет рабочие качества:
- при диапазоне температур от -700С до +1200С;
- эластичность по шкале Шора от 47 до 97 единиц;
- максимальное давление - 100 МПа.
Габаритные размеры и толщина листового полиуретана разнятся в зависимости от сферы применения. Но, чаще всего, это прямоугольные или квадратные полотна толщиной 20 мм – 300 мм, соотношением сторон – 800Х1000мм, 500Х500 мм. и т.д. Возможно изготовление по индивидуальным размерам заказчика.
Сфера применения
Листовые ПУ изделия, в силу уникальных свойств, широко используются в различных сферах. Способствует этому и относительно низкая стоимость материала. В таблице ниже подробнее о применении:
футеровочные элементы агрегатов, используемых для дробления, измельчения, транспортировки пород
- защита металлической поверхности от быстрого износа и истирания
Химическая промышленность
футеровочные элементы емкостей, резервуаров, в которых работают с агрессивными составами
- защита поверхности оборудования
Кузнечно-штамповочное производство
в качестве пластин для кузнечно-прессового оборудования
- штамповка деталей полиуретаном увеличивает надежность подвижного состава при эксплуатации
Производство уплотнительных, опорных элементов
покрытие колес, узлов, валиков, роликов
- защита от износа динамичных частей механизмов
Строительство и ремонт
вибростойкие покрытия для полов, уплотнения дверей, окон;
фасадные системы
- снижения уровня вибрации при механическом воздействии;
- оформление фасадов жилых домов, общественных зданий
Производство элементов интерьера
антискользящие напольные покрытия для ванных комнат, бассейнов;
подложка под ковры
- увеличения удобства эксплуатации предметов;
- обеспечение безопасности;
- обеспечение простоты уборки, чистки поверхностей
Элементы интерьера, экстерьера авто
коврики для автомобилей (в салон, багажник), покрытия для педалей, дверные ручки;
детали внешнего тюнинга (спойлеры, бамперы и т.д.)
- повышение удобства, безопасности эксплуатации авто
Легкая промышленность
изготовление подошв обуви;
материала, имитирующего кожу
- обеспечение удобства и длительности ношения обуви
Различные сферы промышленного производства
элемент конструкции - фундамента под станки, агрегаты с большой долей вибрационного воздействия на здание
- пластины ПУ амортизируют, снижают вибрационную нагрузку
Таким образом, листовой полиуретан применяется в различных сферах и выполняет обширный перечень функций. Его можно резать или сверлить, при необходимости производить шлифовку, фрезерование.
Переработка. Одной из главных проблем использования полиуретана в листах является утилизация. Хоть он и занимает малую долю в структуре пластмассового мусора, но экологичное применение очень важно. И переработка позволяет решить эту задачу.
Листы ПУ или изделия из них могут быть:
- сожжены в специальных условиях с целью регенерации энергии, что является наименее приемлемым способом утилизации;
- измельчены механически для последующего использования в производстве;
- химически разложена на исходные мономеры (путем гидролиза, гликолиза, аминолиза, пиролиза), из которых снова производят полиуретан. Метод подойдет для переработки относительно чистых отходов.
Переработка позволяет создать замкнутый круг и сэкономить средства на вывоз отходов. А главное, максимально снизить уровень загрязнения окружающей среды.
Инфраструктура нашей страны недостаточно развита для предоставления полноценной возможности организации безотходного производства. Но компании своими силами, а также государство, в свете поэтапного осознания актуальности вопроса защиты экологии, пытаются выстроить некоторый порядок переработки отходов полиуретана.
Достоинства и недостатки
Листы полиуретана являются одним из наиболее востребованных полимеров. Рассмотрим, какие достоинства есть у данного материала и какие недостатки могут выявиться при использовании.
Плюсы листового полиуретана можно выстроить в достаточно пространный список. Вот наиболее важные из них:
- твердость в сочетании с эластичностью;
- долговечность при сохранении оптимальных технических условий;
- оптимальное соотношение цены и качества;
- практичность, нет нужды в особом уходе;
- малый вес, что позволяет снизить вес изготавливаемого изделия;
- возможность изготовления листов любой толщины и конфигурации литьевым методом.
Замена полиуретаном частей, деталей продукта приводит к значительному удешевлению процесса производства без изменения свойств конечного изделия. Меньшая себестоимость приводит и к снижению цены на товар.
Минусы листов ПУ также нужно отметить. Это:
- сложный процесс утилизации;
- материал «не дышит», что важно при изготовлении подошв для обуви;
- невозможность использовании в контакте с кислотами, щелочами;
- жесткость, что при некоторых способах эксплуатации нежелательно.
Для многих сфер производства перечисленные минусы не являются существенными. Поэтому, выбирая между полиуретаном и аналогами, предпочтение отдается первому материалу.
Сравнительная характеристика листов ПУ с аналогичными материалами покажет, в чем он превосходит их, а в чем уступает.
Лист металла или полиуретана? Выбор между ними следует сделать, руководствуясь тем, что полимер легче, пластичнее, он диэлектричен. Также дешевле и, в отличие от металла, не подвержен коррозии, гасит часть инерции в некоторых условиях. При этом, есть вид работ, в которых необходимо использование именно стальных листов.
Лист ПУ или резиновое полотно? В данной паре ПУ жестче, устойчивее к загрязнениям, высоким нагрузкам. Он в два раза эластичнее, прочнее, а срок службы в 3 раза дольше. Но резина мягче.
Лист пластика или полиуретана? Здесь последний эластичнее, даже в условиях очень низких температур. Также лист ПУ устойчивее к абразивному, механическому воздействию, безопаснее, так как не используются пластификаторы. Он может быть толще, чем лист пластика.
Таким образом, полиуретан достаточно распространен, прост в эксплуатации. несмотря на появление полипропиленов, он не теряет актуальности. Ведь их существенным недостатком, в сравнении с ПУ листами, является особенность производства, необходимость сложного оборудования. Это значит, что за рубежом и в странах СНГ подавляющее большинство предпочитают работать с полиуретаном.
Качественный и выгодный материал для успешного развития большого или малого производства!
