Introducción al poliuretano

Poliuretano (PU) es la abreviatura depoliuretano, que está hecho de poliisocianato y adición de polímero polihidroxi, y es un compuesto polimérico que contiene muchos segmentos de cadena de carbamato repetidos (-NHCOO-) en la cadena principal del polímero. La investigación y el desarrollo del poliuretano en China comenzaron después de la fundación de la Nueva China, y el poliuretano nacional se desarrolló rápidamente después de la reforma y apertura: la síntesis de isocianato, poliol y aditivos ha completado la producción industrial, y la producción y aplicación de series de productos de poliuretano se han ampliado año tras año. En la actualidad, la producción anual de productos nacionales de poliuretano supera los 6 millones de toneladas, lo que representa aproximadamente 1/3 del mundo.

El rápido desarrollo del poliuretano se atribuye al excelente rendimiento del material, como resistencia al desgaste, alta resistencia mecánica, alta elasticidad, resistencia al envejecimiento, resistencia a la corrosión, etc. Estas excelentes propiedades están estrechamente relacionadas con la estructura molecular de los materiales de poliuretano: la cadena principal de la molécula de poliuretano está hecha de poliol de cadena larga flexible y un bloque de isocianato rígido, que puede dispersar eficazmente el efecto de tensión, y la coexistencia de segmentos de cadena polares y no polares también mejora la estabilidad química del poliuretano, mientras que los extensos enlaces de hidrógeno dentro del polímero mejoran aún más las propiedades mecánicas del material. Además, el grupo NCO del isocianato es muy activo y puede reaccionar rápidamente con alcoholes, agua, aminas orgánicas, etc. Las propiedades de procesamiento del material son buenas. A través del control de las condiciones de reacción y catalizadores se pueden obtener una variedad de productos de poliuretano con diferentes durezas y estructuras, tales como elastómeros similares al caucho o al plástico, esponjas con estructuras de orificios abiertos, espumas rígidas con estructuras de orificios cerrados, adhesivos, recubrimientos, selladores, etc., que son ampliamente utilizados en diversos campos de la producción y la vida nacional.

Los materiales de espuma son la categoría de productos de poliuretano más producida, incluidos dos tipos de espumas rígidas y espumas blandas. La espuma rígida se utiliza principalmente en el campo del aislamiento y relleno, como aislamiento de tuberías, aislamiento de paredes exteriores de edificios, aislamiento de refrigeradores, etc.; cuando se usa como material de relleno, se puede usar para impermeabilizar y tapar, llenar minas de carbón y otras áreas mineras, etc. La espuma blanda se usa principalmente en automóviles y muebles, como esponjas para sofás, acolchados para asientos de automóviles, etc.

El recubrimiento de poliuretano tiene una fuerte adhesión y la película de recubrimiento tiene excelente resistencia al desgaste, resistencia al agua y resistencia química, etc. Se utiliza principalmente en muebles, materiales de construcción y tintas de impresión industrial, etc. Debido a su excelente flexibilidad, resistencia mecánica y resistencia, el poliuretano tiene las ventajas de resistencia al agua, resistencia al rayado y resistencia al agrietamiento seco como recubrimiento de paredes interiores. Recientemente, los revestimientos de poliuretano para paredes interiores a base de agua se han utilizado ampliamente y el proceso de construcción es inodoro, seguro y respetuoso con el medio ambiente, lo que lo convierte en un revestimiento de gran interés y alta calidad. Además, el poliuretano hecho de poliéter poliol tiene una excelente resistencia al agua y también se usa ampliamente para la protección contra la corrosión de equipos, como armazones de barcos, interiores de tuberías, etc. El poliuretano recubierto sobre tela puede mejorar su permeabilidad y desempeñar el papel de protección contra el viento y la lluvia, que se usa principalmente para perforar la ropa.

Los materiales de poliuretano tienen una fuerte polaridad, lo que les permite adherirse fuertemente a la mayoría de los materiales y pueden usarse como adhesivos en aplicaciones de unión. Al ajustar la proporción de isocianato y poliol, se puede ajustar el rendimiento del material curado para lograr una alta adhesión al material base, una excelente resistencia al agua, al aceite y a los productos químicos. Los adhesivos de poliuretano se utilizan principalmente en las industrias del embalaje, la construcción, la madera, la automoción y el calzado. En el pasado, los adhesivos de poliuretano a base de solventes se usaban comúnmente, pero en los últimos años, con la profundización del concepto de química verde, los adhesivos de poliuretano a base de agua se han desarrollado significativamente y se utilizan en las industrias de muebles y calzado.

El elastómero de poliuretano es un tipo de material con propiedades de caucho y plástico, que tiene buena resistencia a la tracción, resistencia al desgarro, resistencia al impacto, resistencia a la abrasión, resistencia a la intemperie, resistencia a la hidrólisis, resistencia al aceite y otras ventajas. Se utiliza principalmente como materiales estructurales (como mangueras, juntas, correas, rodillos, engranajes, tuberías, etc.), aisladores, suelas de zapatos y neumáticos macizos. Por ejemplo, como placa de tamiz para minería, tiene menos ruido, mayor permeabilidad y resistencia al desgaste que la placa de tamiz de metal tradicional. Además, el poliuretano tiene una excelente biocompatibilidad y puede usarse como material biomédico para marcapasos cardíacos, vasos sanguíneos artificiales, huesos artificiales, etc.

Debido al excelente desempeño del poliuretano, su producción y variedades también crecen año tras año, y se ha convertido en el quinto material polimérico más grande. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y el crecimiento de la demanda social, se cree que se mostrarán al mundo más productos de poliuretano con excelente rendimiento.