Что такое уретановая смола?

Что такое уретановая смола?

Уретановая смола — это общее название полимеров, полученных в результате реакции полиприсоединения соединений с изоцианатными группами и гидроксильными группами. Место связывания называется уретановой связью (рисунок 1) и обычно образуется в результате полиприсоединения диизоцианата и полиола.

В качестве аббревиатуры PU используется для пластика, а U для резины. Уретановые смолы обладают превосходной прочностью на разрыв, износостойкостью, маслостойкостью и химической стойкостью и поэтому также применяются в красках и покрытиях. Однако они также имеют недостаток в виде постепенной деградации из-за гидролиза и ультрафиолетовых лучей.

Применение уретановой смолы

Уретановые смолы используются в широком спектре применений, от привычных бытовых товаров до промышленных продуктов, благодаря своей высокой универсальности. Примерами привычных продуктов являются одежда и автомобильные бамперы, в то время как промышленные применения включают звукоизоляционные материалы и клеи.

Он также используется в подошвах спортивной обуви из-за своей высокой гибкости и является одной из смол, которые незаменимы в нашей повседневной жизни. Этот материал имеет историю использования в качестве замены натурального каучука. Поэтому ведется разработка приложений, использующих его высокую эластичность и прочность на разрыв, которые являются характеристиками резины.

Экологическая остаточность и переработка уретановой смолы

Уретановая смола широко используется в качестве теплоизолятора для холодильников, морозильников и охладителей из-за ее превосходных теплоизоляционных свойств. Однако их химические свойства затрудняют их переработку и последующую обработку, и это область, которая является предметом текущих исследований.

Технологии разложения и переработки уже разработаны, включая термическое разложение, гидролиз, разложение гликоля, разложение аммиака и разложение амина, но все еще есть проблемы, которые необходимо решить с точки зрения эффективности разложения и стоимости.

Характеристики уретановых смол

Уретановые смолы обладают превосходной гибкостью, ударопрочностью, прочностью на разрыв и химической стойкостью, но они ухудшаются примерно через 3 года. Хотя они обладают многими из этих характеристик, их свойства сильно различаются в зависимости от метода производства.

Деградация может быть вызвана широким спектром факторов, включая кислород, озон, свет и тепло, гидролиз через реакцию с водой и разложение микроорганизмами. Кроме того, полиуретаны характеризуются способностью изменять свои физические свойства в зависимости от способа производства. В результате существуют различные типы полиуретановых смол в зависимости от их предполагаемого использования. Типичные примеры следующие.

1. Тип пены

Тип пены — это уретановая смола, в которой воздух внедряется в смолу путем добавления вспенивающего агента и полимеризации. Этот материал делится на мягкую уретановую пену и жесткую уретановую пену. Первая используется для автомобильных сидений и т. д. из-за ее превосходной амортизации, долговечности и легкости. Последняя обладает превосходными теплоизоляционными свойствами и используется в качестве теплоизолятора для холодильников, морозильников и кондиционеров.

Среди методов производства уретановой пены формование плит, формование и формование ламината требуют крупномасштабного производственного оборудования. С другой стороны, метод распылительного вспенивания прост в обращении, поскольку пену можно смешивать и вспенивать на месте, где требуется изоляция.

2. Невспененный тип

Типичным примером невспененного типа является эластомер или уретановая смола с эластичностью резины, которая используется в спортивной обуви. Из-за своей высокой эластичности уретановые смолы с такими свойствами используются для спортивной одежды и брюк.

Различия между уретановыми, эпоксидными и акриловыми смолами

Хотя эти три термина часто используются взаимозаменяемо, возможно, потому, что все они содержат слово «смола», они относятся к совершенно разным материалам.

Уретановая смола — это общее название полимерного материала с уретановыми связями, как объяснялось в начале этой статьи. С другой стороны, эпоксидные смолы относятся к термореактивным смолам с реакционноспособными эпоксидными кольцами на концах их молекул.

Акриловая смола также является полимером или сополимером акриловой кислоты и ее производных. Другими словами, их значения строго определяются их различными структурами и химическими свойствами, поэтому следует соблюдать осторожность при их использовании.

Клеи

Существует два типа клеев: твердые клеи, такие как двухсторонний скотч и клейкая лента, и жидкие клеи, в которых нанесенный клей прессуется и отверждается для получения эффекта склеивания.

Жидкие клеи можно разделить на два основных типа в зависимости от метода адгезии: сухого отверждения и реакционного отверждения. В сухом отверждении адгезия происходит, когда вода или растворитель, содержащиеся в клее, испаряются. С другой стороны, реактивный тип отверждения — это клей, который использует отверждение, вызванное химической реакцией между компонентами, содержащимися в клее.

Тип отверждения реакции можно дополнительно разделить на два типа. Один из них — клеи на основе эпоксидной смолы, в которых основной агент и отвердитель вызывают отверждение, а другой — клеи на основе уретановой смолы, в которых отверждение вызывается влагой в воздухе. Среди них клеи на основе уретановой смолы используются в широком спектре общих применений из-за их высокой адгезии и быстрого склеивания, что делает их универсальными.

Покрытия для пола с использованием уретановых смол

Покрытия для пола можно разделить на два типа: на водной основе и на масляной основе. Первоначально покрытия с использованием уретановых смол также делились на системы на водной основе и на масляной основе. Однако, поскольку возникли вопросы о безопасности систем на масляной основе, сегодня в основном используются системы на водной основе.

Уретановые покрытия на водной основе характеризуются меньшей долговечностью, чем покрытия на масляной основе, такие как покрытия для стекла и силикона. Однако они также обладают тем свойством, что их можно отделывать с меньшими затратами. Поэтому, по сравнению с другими покрытиями для пола, часто выбираются уретановые покрытия на водной основе.

Преимущества выбора уретановых покрытий на водной основе заключаются в том, что они быстро сохнут благодаря высокой скорости отверждения и практически не имеют запаха, без летучего запаха разбавителя. Кроме того, они совместимы с большинством напольных покрытий, поэтому их можно использовать для любого типа напольных покрытий.

С другой стороны, одним из недостатков является ухудшение со временем, что можно считать слабостью уретановых смол. Большинство уретановых покрытий на водной основе имеют долговечность 10 лет или меньше. Однако, в дополнение к вышеупомянутым достоинствам, уретановые покрытия на водной основе по-прежнему выбираются в качестве популярных покрытий из-за их превосходной безопасности и простоты использования.