Introduzione al poliuretano

Poliuretano (PU) è l'abbreviazione dipoliuretano, che è costituito da poliisocianato e aggiunta di polimeri poliidrossilici ed è un composto polimerico contenente molti segmenti ripetuti di catena di carbammato (-NHCOO-) nella catena principale del polimero. La ricerca e lo sviluppo del poliuretano in Cina sono iniziati dopo la fondazione della Nuova Cina, e il poliuretano domestico si è sviluppato rapidamente dopo la riforma e l'apertura: la sintesi di isocianato, poliolo e additivi ha completato la produzione industriale e la produzione e l'applicazione di serie di prodotti in poliuretano sono state ampliate di anno in anno. Attualmente, la produzione annua di prodotti domestici in poliuretano supera i 6 milioni di tonnellate, pari a circa 1/3 della produzione mondiale.

Il rapido sviluppo del poliuretano è attribuito alle eccellenti prestazioni del materiale, come resistenza all'usura, elevata resistenza meccanica, elevata elasticità, resistenza all'invecchiamento, resistenza alla corrosione e così via. Queste eccellenti proprietà sono strettamente correlate alla struttura molecolare dei materiali poliuretanici: la catena principale della molecola di poliuretano è costituita da poliolo flessibile a catena lunga e blocco rigido di isocianato, che possono disperdere efficacemente l'effetto dello stress, e la coesistenza di segmenti di catena polari e non polari migliora anche la stabilità chimica del poliuretano, mentre l'ampio legame idrogeno all'interno del polimero migliora ulteriormente le proprietà meccaniche del materiale. Inoltre il gruppo -NCO dell'isocianato è molto attivo e può reagire rapidamente con alcoli, acqua, ammine organiche, ecc. Le proprietà di lavorazione del materiale sono buone. Attraverso il controllo delle condizioni di reazione e dei catalizzatori, si possono ottenere una varietà di prodotti poliuretanici con diverse durezze e strutture, come elastomeri simili alla gomma o alla plastica, spugne con strutture a fori aperti, schiume rigide con strutture a fori chiusi, adesivi, rivestimenti, sigillanti, ecc., che trovano largo impiego in vari campi della produzione e della vita nazionale.

I materiali in schiuma rappresentano la categoria di prodotti in poliuretano più prodotta, compresi due tipi di schiume rigide e schiume morbide. La schiuma rigida viene utilizzata principalmente nel campo dell'isolamento e del riempimento, come l'isolamento dei tubi, l'isolamento delle pareti esterne degli edifici, l'isolamento dei frigoriferi, ecc.; se utilizzato come materiale di riempimento, può essere utilizzato per impermeabilizzare e tappare, riempire miniere di carbone e altre aree minerarie, ecc. La schiuma morbida viene utilizzata principalmente nelle automobili e nei mobili, come la spugna del divano, l'imbottitura del sedile dell'auto, ecc.

Il rivestimento in poliuretano ha una forte adesione e il film di rivestimento ha un'eccellente resistenza all'usura, resistenza all'acqua e resistenza chimica, ecc. Viene utilizzato principalmente in mobili, materiali da costruzione e inchiostri da stampa industriali, ecc. Grazie alla sua eccellente flessibilità, resistenza meccanica e resistenza, il poliuretano presenta i vantaggi di resistenza all'acqua, resistenza ai graffi e resistenza alle crepe secche come rivestimento per pareti interne. Recentemente, i rivestimenti per pareti interne in poliuretano a base acqua sono stati ampiamente utilizzati e il processo di costruzione è inodore, sicuro ed ecologico, rendendolo un rivestimento di alta qualità di grande interesse. Inoltre, il poliuretano ottenuto da polietere poliolo ha un'eccezionale resistenza all'acqua ed è anche ampiamente utilizzato per l'anticorrosione di apparecchiature, come gusci di navi, interni di tubi, ecc. Il poliuretano rivestito su tessuto può migliorare la sua permeabilità e svolgere il ruolo di protezione dal vento e dalla pioggia, che viene utilizzato principalmente nella punzonatura degli indumenti.

I materiali poliuretanici hanno una forte polarità, che consente loro di legarsi fortemente con la maggior parte dei materiali e possono essere utilizzati come adesivi nelle applicazioni di incollaggio. Regolando il rapporto tra isocianato e poliolo, le prestazioni del materiale indurito possono essere regolate per ottenere un'elevata adesione al materiale di base, eccellente resistenza all'acqua, resistenza all'olio e resistenza chimica. Gli adesivi poliuretanici sono utilizzati principalmente nell'industria degli imballaggi, dell'edilizia, del legno, automobilistica e calzaturiera. In passato erano comunemente utilizzati adesivi poliuretanici a base solvente, ma negli ultimi anni, con l'approfondimento del concetto di chimica verde, gli adesivi poliuretanici a base acqua si sono sviluppati notevolmente e vengono utilizzati nell'industria dell'arredamento e delle calzature.

L'elastomero poliuretanico è un tipo di materiale con proprietà sia di gomma che di plastica, che ha una buona resistenza alla trazione, resistenza allo strappo, resistenza agli urti, resistenza all'abrasione, resistenza agli agenti atmosferici, resistenza all'idrolisi, resistenza all'olio e altri vantaggi. Viene utilizzato principalmente come materiali strutturali (come tubi flessibili, guarnizioni, cinghie, rulli, ingranaggi, tubi, ecc.), isolanti, suole di scarpe e pneumatici pieni. Ad esempio, come piastra crivellante per l'estrazione mineraria, ha un rumore più basso, una permeabilità più elevata e una resistenza all'usura rispetto alla tradizionale piastra crivellante metallica. Inoltre, il poliuretano ha un'eccellente biocompatibilità e può essere utilizzato come materiale biomedico per pacemaker cardiaci, vasi sanguigni artificiali, ossa artificiali, ecc.

Grazie alle eccellenti prestazioni del poliuretano, anche la sua produzione e le sue varietà crescono di anno in anno ed è diventato il quinto materiale polimerico più grande. Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia e la crescita della domanda sociale, si ritiene che verranno mostrati al mondo sempre più prodotti in poliuretano con prestazioni eccellenti.