Разновидности и области использования листового полиуретана

Полиуретан представляет собой современный полимерный материал конструкционного назначения. По своим техническим свойствам этот термостойкий полимер опережает резиновые и каучуковые материалы. В составе полиуретана содержатся такие химические компоненты, как изоцианат и полиол, являющиеся продуктами переработки нефти. Кроме того, в состав эластичного полимера входят амидная и мочевинная группы эластомеров.

На сегодняшний день полиуретан является одним из наиболее применяемых материалов в различных сферах промышленности и хозяйственных отраслях.

Полимерный материал выпускается в листах и прутках, однако чаще всего востребован листовой полиуретан, который обладает определенными свойствами:

• материал устойчив к воздействию определенных кислотных компонентов и органических растворителей, ввиду чего его применяют в типографиях для изготовления печатающих валков, а также в химической индустрии, при хранении некоторых видов агрессивных химикатов;
• высокая твердость материала позволяет применять его в качестве замены листового металла в тех областях, где присутствуют длительные повышенные механические нагрузки;
• полимер проявляет высокую устойчивость к воздействию вибрации;
• полиуретановые изделия выдерживают высокий уровень давления;
• материал имеет малую способность к теплопроводности, сохраняя даже при минусовых показателях температуры свою эластичность, кроме того, он может выдержать показатели до +110°C;
• эластомер устойчив к маслам и бензину, а также продуктам переработки нефти;
• полиуретановый лист обеспечивает надежную электроизоляцию, а также защищает от воздействия влаги;
• поверхность полимера устойчива к воздействию грибков и плесени, поэтому материал применяется в пищевой и медицинской сферах;
• любые изделия из этого полимера могут быть подвержены многократным циклам деформации, после чего они вновь принимают свою первоначальную форму, не утрачивая при этом своих свойств;
• полиуретан обладает высокой степенью износостойкости и устойчив к воздействию абразивов.

Полиуретановые изделия обладают высокими химико-техническими показателями и по своим свойствам в значительной мере превосходят металл, пластик и резину.

Особо необходимо выделить теплопроводность полиуретанового материала, если рассматривать его как теплоизолирующее изделие. Способность проводить тепловую энергию у этого эластомера зависит от его показателей пористости, выражающихся в плотности материала. Диапазон возможной плотности у различных марок полиуретана колеблется от 30 кг/м3 до 290 кг/м³.

Степень теплопроводности материала зависит от его ячеистости.

Уровень теплопроводности начинается с показателя 0,020 Вт/мхК и заканчивается на 0,035 Вт/мхК.

Что касается горючести эластомера, то его относят к классу Г2 – это означает среднюю степень горючести. Самые бюджетные марки полиуретана относят к классу Г4, что считается уже горючим материалом. Способность к горению объясняется наличием в низкоплотных образцах эластомера молекул воздуха. Если производители полиуретана обозначают класс горючести Г2, значит, в составе материала присутствуют компоненты-антипирены, так как иных методов снизить степень горючести у данного полимера не существует.

По степени воспламеняемости полиуретан относят к классу В2, то есть к трудновоспламеняемым изделиям.

Помимо положительных характеристик, полиуретановый материал обладает и рядом недостатков:

• материал подвергается разрушению под воздействием фосфорной и азотной кислоты, а также неустойчив к действию муравьиной кислоты;
• полиуретан неустойчив в среде, где имеется высокая концентрация соединений хлора или ацетона;
• материал способен разрушаться под воздействием скипидара;
• под воздействием высоких температурных режимов в щелочной среде эластомер через определенный промежуток времени начинает разрушаться;
• если применять полиуретан вне его рабочих диапазонов температур, то химические и физические свойства материала изменяются в худшую сторону.

На российском рынке полимерных конструкционных материалов представлены эластомеры как отечественного, так и зарубежного выпуска. В Россию полиуретан поставляют зарубежные производители из Германии, Италии, Америки и Китая. Что касается отечественной продукции, то чаще всего в продаже встречаются полиуретановые листы марок СКУ-ПФЛ-100, ТСКУ-ФЭ-4, СКУ-7Л, ПТГФ-1000, ЛУР-СТ и так далее.

Высококачественный полиуретан выпускают в соответствии с требованиями нормативов ГОСТ 14896. Свойства у материала должны быть следующими:

• прочность на разрыв – 26 Мпа;
• удлинение материала в процессе разрыва – 390%;
• твердость полимера по шкале Шора – 80 ед;
• сопротивление при разрыве – 80 кгс/см;
• относительная плотность – 1,13 г/см³;
• плотность при растяжении – 40 Мпа;
• рабочий температурный диапазон – от -40 до +110°C;
• цвет материала – прозрачный светло-желтый;
• срок хранения – 1 год.

Полимерный материал обладает радиационной стойкостью, устойчив к воздействию озона и ультрафиолета. Полиуретан может сохранять свои свойства при использовании его под давлением до 1200 Атм.

Характеристики высокой степени прочности материала проявляются в том случае, если изделие сделано по нормам государственных стандартов. На рынке технических изделий полиуретан как конструкционный материал чаще всего можно встретить в виде стержней или пластин. Лист этого эластомера выпускают толщиной от 2 до 80 мм, стержни бывают диаметром от 20 до 200 мм.

Полиуретан может производиться в жидком, вспененном и листовом виде.

• Жидкая форма эластомера используется для обработки строительных конструкций, кузовных деталей, а также применяется для других типов изделий из металла или бетона, слабоустойчивых к воздействию влажной среды.

• Вспененный тип полиуретана применяют для изготовления листового утеплителя. Материал используют в строительстве для наружной и внутренней теплоизоляции.

• Листовой полиуретан выпускается в виде пластин или изделий определенной конфигурации.

Полиуретан российского производства имеет прозрачный светло-желтый цвет. Если вы увидите полиуретан красного цвета, значит, перед вами аналог китайского происхождения, который изготавливается по ТУ и не соответствует нормам ГОСТ.

Отечественные производители полиуретана выпускают свою продукцию в различных размерных вариантах. Чаще всего на российском рынке представлены пластины размером 400х400 мм или 500х500 мм, чуть реже встречаются размеры 1000х1000 мм и 800х1000 мм либо 1200х1200 мм. Крупногабаритные размеры полиуретановых плит могут выпускаться с габаритами 2500х800 мм или 2000х3000 мм. В некоторых случаях предприятия берут оптовый заказ и изготавливают партию пластин из полиуретана по заданным параметрам толщины и размера.

Уникальные свойства полиуретана позволяют применять его в различных отраслях и сферах деятельности:

• для футеровки линий дробления и измельчения, транспортировочных линий, в бункерах и хопперах;
• для футеровки химических емкостей, контактирующих с агрессивными химикатами;
• для изготовления пресс-штампов кузнечно-штамповочного оборудования;
• для уплотнения вращающихся элементов колес, валов, роликов;
• для создания виброустойчивых напольных покрытий;
• в качестве противовибрационных уплотнений для оконных и дверных проемов;
• для обустройства противоскользящих поверхностей возле бассейна, в ванной, в сауне;
• при изготовлении защитных ковриков для салона и багажного отсека автомобилей;
• при обустройстве фундамента для установки оборудования с большими динамическими нагрузками и вибрацией;
• для амортизационных подкладок под станки и оборудование промышленного назначения.

Полиуретановый материал – сравнительно молодой продукт на рынке современных промышленных изделий, но благодаря своей универсальности он приобрел широкую известность. Из этого эластомера изготавливаются уплотнительные кольца и манжеты, ролики и втулки, уплотнители гидравлических систем, ленты конвейера, валки, подставки, пневматические амортизаторы и так далее.

В бытовом применении полиуретан используют в виде обувной подошвы, из эластомера делают имитацию гипсовой лепнины, детские игрушки, напольные противоскользящие покрытия для мраморных лестниц и ванных комнат.