聚氨酯塑料:从粘合剂到瑜伽裤

聚氨酯通常看起来不像塑料. 它是什么? & 它是如何产生的?

聚亚安酯涂层保护着cararnacion广场的大都会阳伞
引人注目的大都会阳伞使用聚氨酯涂层来保护粘合的木材免受腐蚀.

聚氨酯是一种由聚氨酯连接而成的聚合物. 这些连接是由二异氰酸酯或多异氰酸酯与多元醇反应形成的. 聚氨酯的独特之处在于它不像许多其他塑料那样制造. 大多数聚合物,如 聚乙烯,以粉末的形式生产,然后塑造成所需的形式. 相比之下,聚氨酯通常直接形成最终bwin体育.

聚氨酯塑料是用来做什么的?

聚氨酯是各种商业应用和建筑材料的基础成分. 它也可以在服装、体育用品和交通管理设备中找到.

聚氨酯组件的冲浪板
聚氨酯塑料常被用作冲浪板和海洋设备的基础部件.

塑料零件

聚氨酯塑料可以是刚性的,也可以是柔性的. 硬质聚氨酯用于工业和商业的结构件. 它也用于冲浪板和船的组件,以及电子仪器的边框. 柔性聚氨酯是制作运动器材握把的常用材料, 比如高尔夫球杆和网球拍.

一排聚氨酯柔性护柱
灵活的护柱耐用,具有成本效益,设计无磨蚀, 低影响流量管理.

灵活的护柱

聚氨酯柔性护柱为停车场和城市街道提供交通管理解决方案. 低强度的护柱 都是耐用又性价比高,用作 自行车道划定器 或者标志停车摊位的结束. 对于交通需求改变的地区,bwin体育设有 可拆卸的柔性护柱 允许多种配置.

穿着氨纶衣服在跑道上跑步的妇女
氨纶由至少85%的聚氨酯组成,主要用于运动服.

织物

聚氨酯可以用干纺丝技术转化为纤维. 这些纤维广泛用于从运动服到袜子的服装面料中. 化学, 织物, 被称为氨纶, 莱卡, 或弹力, 由至少85%的聚氨酯组成.

购物车上的聚氨酯轮子
聚氨酯的高承重特性使橡胶车轮耐用.

轮子

聚氨酯具有很高的承载能力,是橡胶车轮和轮胎的基础材料. 这些可以在购物车、电梯、过山车和旱冰鞋上找到.

铺有聚氨酯涂层地板的保龄球馆
聚氨酯涂层的地板可以防止磨损和冲击.

地板及基础设施

聚氨酯涂料是需要耐磨和耐腐蚀的表面的理想选择, 比如硬木地板和户外基础设施. 通过定期维护,这些表面可以避免日常磨损.

聚氨酯汽车仪表盘
半柔性聚氨酯泡沫具有更坚固的性能,是汽车仪表板和门衬垫的理想选择.

泡沫和垫子

柔性泡沫柔软,吸收率高. 半柔性聚氨酯泡沫更坚固,用于汽车仪表盘和门衬. 高回弹泡沫bwin体育适用于泡沫座椅、密封和保温板.

用于窗户的聚氨酯密封胶
聚氨酯泡沫喷雾填充窗户周围的缝隙,以获得更好的隔热效果.

粘合剂和密封剂

聚氨酯用于高性能粘合剂和表面密封胶. 这些密封剂填补缝隙,同时允许建筑材料的膨胀和收缩. 密封胶的弹性特性允许25-50%的移动. 泡沫喷雾剂也由聚氨酯制成,用于填充裂缝,以达到更好的建筑隔热效果.

聚氨酯性能

聚氨酯的聚合物密度可以控制,从而产生一系列的性能. 聚氨酯的优点包括高弹性和可塑性, 使它成为许多塑料制品的理想基材, 如上所示.

聚氨酯性能

优势

缺点

高耐磨性和耐溶剂性

热能力低

高的承载能力和弹性

毒性(异氰酸酯)

高绝缘

耐阳光能力低

成型质量好

易燃

聚氨酯结构及生产

聚氨酯是由两个分子之间的放热反应产生的, 异氰酸酯和多元醇, 这就形成了一个聚氨酯连接. 首先要了解异氰酸酯和多元醇,因为聚氨酯是这两种化合物的产物.

1)异氰酸酯

异氰酸酯的分子式是R-N =C=O. 它是一种有机化合物,具有活性,通常含有高分子材料. 当一个异氰酸酯有两个异氰酸酯基团时,它被称为二异氰酸酯(TDI)。. TDI用于与多元醇反应生产聚氨酯.

2)多元醇

多元醇可以是聚醚或聚酯多元醇. 聚醚多元醇是由环氧化物与活性含氢化合物反应而成. 多能羧酸和多羟基化合物之间发生缩聚反应. 具有较高分子量的多元醇可制成柔性聚氨酯. 低分子量多元醇生产刚性聚氨酯.

3)聚氨酯

聚氨酯生产中使用的异氰酸酯和多元醇的类型影响其性能. 多元醇负责控制聚合物的柔韧性和弹性. 较长的链和较低的交联形成了有弹性的聚合物, 而较短的链会产生较硬的聚合物. 异氰酸酯和多元醇有很多选择, 并采用多种加工条件进行生产.

添加剂也涉及到聚氨酯的制造过程. 这些化学物质控制着聚氨酯的形成反应和性能.

聚氨酯生产中使用的添加剂

催化剂

加速化学反应

交联剂

机械强化

阻燃剂

减少可燃性

可塑剂

降低硬度

填料

改善材料性能,降低成本

发泡剂表面活性剂

控制泡沫聚氨酯的细胞结构

烟的灭火剂

降低燃烧时的烟雾水平

颜料

为美学添加颜色

聚氨酯的分类

根据对热的反应,聚氨酯可以分为两类:

热塑性塑料

热塑性聚氨酯是万能的,因为它可以重新加热和重塑多次. 加热后, 它会变成液体,可以被塑造成所需的形状,而不改变塑料的性能. 热塑性聚氨酯最适合于要求耐热超过250°F的最终bwin体育.

热固性

热固性聚氨酯不能成型多次. 当热固性聚氨酯变硬时,它会发生化学反应,使这种变化永久不变. 热固性聚氨酯是承重和耐磨bwin体育更耐用的选择.

聚氨酯的种类

聚氨酯可分为四种主要类型:弹性体, 涂料, 灵活的泡沫, 还有交联泡沫. 对于每一种类型, 应该选择最合适的一类聚氨酯——热塑性或热固性聚氨酯. 这取决于具体的设计和应用, 对热量的不同要求, 重量, 磨损是必须考虑的.

聚氨酯柔性护柱
柔性护柱的弹性特性允许它们在车辆下弯曲而不失去其形式.

弹性体

聚氨酯弹性体具有很高的弹性. 交通安全装置,如柔性护柱,受益于这些弹性特性. 设计用于在车辆下弯曲, 灵活的护柱 能在被压扁后迅速恢复原状吗.

涂料

聚氨酯涂料可抵抗工业清洁剂等苛刻溶剂. 它们也提供了一些防止冲击的保护. 聚氨酯涂料是耐磨表面的理想选择. 水基解决方案也可用.

灵活的泡沫

柔性泡沫具有高冲击强度和缓冲性能. 半柔性聚氨酯泡沫也可作为更牢固的替代品.

交联泡沫

与柔性泡沫相比,交联泡沫具有更坚固和更厚的结构.

聚氨酯塑料保养

聚氨酯易于保养,维护费用低. 它耐溶剂,耐油,耐腐蚀,耐风化,耐磨损. 定期保养就像用湿布擦拭表面一样简单. 对于表面损伤较多的情况,可以使用洗涤剂和清洗剂. 然而, 最好把刺激性强的清洁剂留到偶尔使用,因为它们会影响一些聚氨酯饰面的光泽水平.

聚氨酯塑料回收

聚氨酯可通过两种方式回收:机械回收或化学回收. 机械回收利用聚合物形式的材料, 而化学回收则使材料回到其化学成分.

1)机械回收

篮板球

聚氨酯废料被切成小块, 喷有预聚物, 并与理想等级的泡沫捆绑在一起. 一种回收地毯衬垫的流行方法.

再磨研

聚氨酯工业装饰磨成细粉末. 然后,这种粉末可以与原始材料结合,产生新的聚氨酯泡沫.

胶压

聚氨酯部件是颗粒和混合, 然后在高温和压力下形成板或模子. 由此产生的刨花板可用于隔音bwin体育和家具应用.

2)化学品回收

糖酵解

工业和消费后聚氨酯与二元醇在高温下混合. 新的多元醇是通过化学反应产生的, 哪些可以用来制造回收的聚氨酯.

水解

用过的聚氨酯与水发生反应,生成可用作燃料的多元醇. 中间的化学物质可以用作制造回收聚氨酯的原料.

热解

天然气和石油是通过在无氧环境中分解聚氨酯而产生的.

加氢

使用过的聚氨酯通过加热、加压和氧气产生气体和石油.

聚氨酯的未来

一堆旧的聚氨酯泡沫
在挖掘工作中取出的旧聚氨酯泡沫可以通过机械或化学方法回收.

聚氨酯是一种令人印象深刻的bwin体育平台,它结合了可操作的特性. 聚氨酯bwin体育也拥有从塑料到各种各样的bwin体育, 泡沫, 涂料, 到密封剂,这对很多行业都有好处.

聚氨酯bwin体育有一个循环的生命周期,即使在达到bwin体育生命周期的末尾,它们仍然保持价值. 2010年,美国汽车制造商克莱斯勒宣布将使用18万磅 回收聚氨酯 座椅和头枕的泡沫. 随着世界走向绿色,聚氨酯行业也在效仿可持续发展的做法.