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?

聚氨脂涂层保护在广场de la encaracion都市阳伞
引人注目的大都会阳伞使用了聚氨酯涂层,以保护粘结木材免受腐蚀。

聚氨酯是由氨基甲酸乙酯连接而成的聚合物。这些键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其他许多塑料那样制造。大多数聚合物,如聚乙烯,以粉末的形式生产,然后模压成所需的形式。相比之下,聚氨酯通常直接形成最终产品。

聚氨酯塑料的用途是什么?

聚氨酯是各种商业应用和建筑材料的基部组件。它也可以在服装,体育用品和交通管理设备中找到。

用聚氨酯组分的冲浪板
聚氨酯塑料通常用作冲浪板和海洋设备的基部组分。

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应用的结构件。它也用于冲浪板和船组件,以及电子仪器面板。柔性聚氨酯是一种常见的材料,用于制作高尔夫球棒和网球拍等运动器材的握把。

聚氨酯柔性系柱排成一排
灵活的系柱是耐用且经济高效的设计,用于非磨料,低冲击交通管理。

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。低撞击系柱是耐用且经济高效的,用作自行车道描写的人或者是为了标志停车摊位的结束。对于交通需求变化的地区,a可拆卸的柔性盗用允许各种配置。

穿着弹性衣服在跑道上跑步的女人
氨纶由至少85%的聚氨酯组成,主要用于运动服。

织物

聚氨酯可以通过干纺技术转化为纤维。这些纤维被广泛用于从运动服到袜子的服装面料中。化学上,这种被称为氨纶、莱卡或弹性的织物至少含有85%的聚氨酯。

聚氨酯车轮购物车
聚氨酯的高承载特性使得耐用的弹性车轮。

轮子

聚氨酯具有较高的承载能力,是橡胶车轮和轮胎的基材。这些东西可以在购物车、电梯、过山车和旱冰鞋上找到。

保龄球馆与聚氨酯涂层地板
聚氨酯涂层地板防止磨损和冲击。

地板和基础设施

聚氨酯涂料是耐磨和耐腐蚀表面的理想选择,如硬木地板和户外基础设施。通过定期维护,这些表面可以防止日常磨损。

汽车的聚氨酯仪表盘
半柔性聚氨酯泡沫具有更坚固的性质,适用于汽车仪表板和门衬垫。

泡沫和缓冲

柔性泡沫柔软,吸收率高。半柔性聚氨酯泡沫更结实,用于汽车仪表盘和车门衬垫。高回弹泡沫产品适用于泡沫阀座、密封件和绝缘188bet金宝慱亚洲体育app板。

在窗户上使用的聚氨酯密封剂
聚氨酯泡沫喷剂会填满窗户周围的缝隙,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剂。这些密封胶填补缝隙,同时允许建筑材料的膨胀和收缩。密封剂的弹性性能允许25-50%的移动。泡沫喷剂也是由聚氨基甲酸乙酯开发出来的,它可以填充缝隙,以获得更好的建筑保温效果。

聚氨酯性能

聚氨酯的聚合物密度可以被控制,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,使它成为许多塑料产品的理想基材,如上所示。188bet金宝慱亚洲体育app

聚氨酯特性
优势

高耐磨性和耐溶剂性

高承载能力和弹性

高保温

良好的成型质量

缺点

低的热性能

毒性(异氰酸酯)

耐阳光性差

易燃

聚氨酯结构及生产

通过两种分子,异氰酸酯和多元醇之间的放热反应产生聚氨酯,其产生氨基甲酸酯键。重要的是首先理解异氰酸酯和多元醇,因为聚氨酯是这两种化合物的结果。

1)异氰酸酯

异氰酸酯具有公式R-N = C = O.它是一种有机化合物,其是反应性的,并且通常含有聚合物材料。当异氰酸酯具有两个异氰酸酯基团时,它被称为二异氰酸酯(TDI)。TDI用于在生产聚氨酯的生产中与多元醇反应。

2)多元醇

多元醇可以是聚醚或聚酯多元醇。当环氧化合物与含有氢的活性化合物反应时,就得到了聚醚多元醇。多功能羧酸和多羟基化合物之间发生缩合反应。具有较高分子量的多元醇产生柔性聚氨酯。低分子量多元醇产生刚性聚氨酯。

3)聚氨酯

聚氨酯生产中所用异氰酸酯和多元醇的种类影响其性能。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生成有弹性的聚合物,而较短的链生成较硬的聚合物。异氰酸酯和多元醇有多种选择,生产中使用的工艺条件也多种多样。

添加剂也涉及聚氨酯的制造过程。这些化学品控制聚氨酯的形成反应和性质。

聚氨酯生产中使用的添加剂

催化剂

加速化学反应

交联代理商

机械强化

阻燃剂

减少可燃性

增塑剂

减少硬度

填料

提高材料特性并降低成本

吹代理表面活性剂

控制泡沫聚氨酯的孔结构

烟的灭火剂

减少燃烧时的烟雾水平

颜料

为美学添加颜色

聚氨酯的分类

聚氨酯可以基于其对热的反应分为两组:

热塑性塑料

热塑性聚氨酯是多才多艺的,因为它可以再加热和重塑无数次。当加热时,它变成液体,可以在不改变塑料特性的情况下被塑造成所需的形状。热塑性聚氨酯最适合需要超过250°F的热容的最终产品。188bet金宝慱亚洲体育app

热固性

热固性聚氨酯不能形成一次以上。当热固性聚氨酯变硬时,它经历化学反应,使变化永久。热固性聚氨酯是更耐用的选择承重和耐磨产品。188bet金宝慱亚洲体育app

类型的聚氨酯

聚氨酯可分为四种主要类型:弹性体,涂层,柔性泡沫和交联泡沫。对于每种类型,应选择最合适的聚氨酯类 - 热塑性塑料或热固性。根据具体的设计和应用,必须考虑对热量,重量和磨损的不同要求。

聚氨酯弹性护柱
弹性系柱的弹性特性允许它们在车辆下弯曲而不失去其形状。

弹性体

聚氨酯弹性体具有非常高的弹性。交通安全装置,如柔性系柱,受益于这些弹性性质。旨在弯曲车辆,灵活的系船柱在扁平后可以快速返回原始形式。

涂料

聚氨酯涂料提供苛刻的溶剂等工业清洁剂的抗性。他们还提供了一些防止影响的保护。聚氨酯涂料是需要耐磨性的表面的理想选择。还提供水基解决方案。

灵活的泡沫

柔性泡沫具有较高的冲击强度和缓冲作用。半柔性聚氨酯泡沫也可作为更坚固的替代品。

交联泡沫

与柔性泡沫相比,交联泡沫提供了更刚性和更厚的结构。

聚氨酯塑料维护

聚氨酯易于照顾和低维护。它是耐溶剂,油和腐蚀 - 和高度耐用的风化和磨损。定期维护与湿布擦拭表面一样简单。对于具有更多表面损伤的情况,可以使用洗涤剂和清洁剂。但是,最好保存偶尔使用的苛刻清洁剂,因为它们可以影响一些聚氨酯饰面的光泽水平。

聚氨酯塑料回收

聚氨酯可以用两种方式再循环:机械或化学回收。机械回收利用材料以其聚合物形式重复使用材料,而化学回收将材料恢复到其化学成分。

1)机械回收

篮板球

聚氨酯废料被切成小块,喷上预聚体,并绑定到所需的泡沫等级。一种流行的回收地毯衬底的方法。

再磨研

聚氨酯工业饰件被研磨成细粉。然后,这些粉末可以与原始材料结合,产生新的聚氨酯泡沫。

胶压

聚氨酯部件被造粒和混合,然后在高温和压力下形成板或模塑。由此产生的刨花板可用于隔音产品和家具应用。188bet金宝慱亚洲体育app

2)化学回收

糖酵解

工业用和消费用聚氨酯在高温下与二醇混合。新的多元醇通过化学反应产生,然后可以用来制造回收的聚氨酯。

水解

使用过的聚氨酯和水之间的反应会产生可用作燃料的多元醇。这些中间化学品可以作为原材料来制造可回收的聚氨酯。

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

天然气和石油是通过加热、加压和氧气从使用过的聚氨酯中产生的。

聚氨酯的未来

一堆旧的聚氨酯泡沫
在挖掘工作期间除去的老聚氨酯泡沫可以通过机械或化学方法再循环。

聚氨酯是一种令人印象深刻的资源,其组合是可行的特征。聚氨酯产品还具有塑料,泡沫188bet金宝慱亚洲体育app,涂料,密封剂的品质 - 这有利于众多的行业。

聚氨酯产品具有周期性的寿命188bet金宝慱亚洲体育app,因为即使在达到产品生命周期结束后,它们也继续保持价值。2010年,美国汽车制造商克莱斯勒宣布它将使用18万磅再生聚氨酯他们的座椅和头枕用泡沫。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。