رزین پلی اورتان

پلی اورتان (اغلب به اختصار PUR و PU) به دسته ای از پلیمرها اشاره دارد. که از واحدهای آلی تشکیل شده اند. و توسط پیوندهای کاربامات (اورتان) به هم متصل شده اند.

رزین های پلی یورتان از بخش های نرم و سخت تشکیل شده و دارای خاصیت ارتجاعی و چقرمگی عالی هستند. الزامات مختلف عملکرد (آب دوستی، نفوذپذیری رطوبت، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت شیمیایی و غیره) را می توان با تغییر فرمولاسیون و روش قالب گیری برآورده کرد.

بر خلاف سایر پلیمرهای رایج مانند پلی اتیلن و پلی استایرن از طیف وسیعی از مواد اولیه تولید می شود. این تنوع شیمیایی پلی اورتان ها را با ساختارهای شیمیایی متفاوت تولید می کند که منجر به کاربردهای مختلف می شود. اینها شامل فوم های سفت و انعطاف پذیر، و پوشش ها، چسب ها، ترکیبات گلدان الکتریکی و الیافی مانند اسپندکس و ورقه های پلی اورتان (PUL) است. همچنین فوم ها بزرگترین کاربرد هستند که 67 درصد از کل پلی اورتان تولید شده در سال 2016 را تشکیل می دهند.

پلی اورتان چگونه تولید میشوند؟

پلی اورتان معمولاً از واکنش یک ایزوسیانات با یک پلی ال تولید می شود. از آنجایی که پلی اورتان حاوی دو نوع مونومر است که یکی پس از دیگری پلیمریزه می شوند، به عنوان کوپلیمرهای متناوب طبقه بندی می شوند. هم ایزوسیانات ها و هم پلی ال های مورد استفاده برای ساخت پلی اورتان حاوی دو یا چند گروه عاملی در هر مولکول هستند.

تولید جهانی در سال 2019، 25 میلیون تن متریک بود که حدود 6 درصد از کل پلیمرهای تولید شده در آن سال را تشکیل می‌داد. پلی اورتان یک کالای پلاستیکی است.

علم شیمی در وجود پلی اورتان

پلی اورتان ها با واکنش دی ایزوسیانات ها با پلی ال ها، اغلب در حضور یک کاتالیزور یا در معرض اشعه ماوراء بنفش تولید می شوند.

کاتالیزورهای رایج عبارتند از آمین های سوم مانند DABCO، DMDEE یا صابون های فلزی مانند دی بوتیل تین دیلاورات. استوکیومتری مواد اولیه باید به دقت کنترل شود زیرا ایزوسیانات اضافی می تواند سهیم شود و منجر به تشکیل پلی ایزوسیانورات های سفت و سخت شود. پلیمر معمولاً دارای ساختار مولکولی بسیار متقاطع است که منجر به یک ماده ترموست می شود که در اثر حرارت ذوب نمی شود. اگرچه برخی از پلی اورتان های ترموپلاستیک نیز تولید می شوند.

تاریخچه پلی اورتان

در سال 1937 میلادی شخصی به نام (اتو بایر) و همکارانش در IG Farben در لورکوزن، آلمان، اولین بار پلی اورتان را ساختند.

پلیمرهای جدید دارای مزایایی نسبت به پلاستیک های موجود بودند که با پلیمریزاسیون الفین ها یا پلی تراکم ساخته می شدند. و توسط پتنت های والاس کاروترز در مورد پلی استرها پوشش داده نمی شدند.

موارد استفاده در طول تاریخ

موارد اولیه متمرکز بر تولید الیاف و فوم های انعطاف پذیر پلی اورتان در مقیاس محدودی به عنوان پوشش هواپیما در طول جنگ جهانی دوم به کار گرفته شد. پلی ایزوسیانات ها در سال 1952 به صورت تجاری در دسترس قرار گرفتند و تولید فوم پلی یورتان انعطاف پذیر در سال 1954 با ترکیب تولوئن دی ایزوسیانات (TDI) و پلی استرهای پلی استر آغاز شد. همچنین از این مواد برای تولید فوم های سفت و سخت، لاستیک صمغ و الاستومرها استفاده می شد. الیاف خطی از هگزامتیلن دی ایزوسیانات (HDI) و 1،4-بوتاندیول (BDO) تولید شد.

در سال 1957 پلی آلکیلن گلیکول‌ها را معرفی کردند. یونیون کاربید و موبای، سرمایه گذاری مشترک مونسانتو و بایر ایالات متحده، نیز شروع به ساخت مواد شیمیایی پلی اورتان کردند.

در سال 1960 بیش از 45000 تن فوم پلی اورتان انعطاف پذیر تولید شد. در دسترس بودن عوامل دمنده کلروفلوئوروآلکان، پلی اترهای ارزان قیمت، و متیلن دی فنیل دی ایزوسیانات (MDI) امکان استفاده از فوم های سخت پلی اورتان را به عنوان مواد عایق با کارایی بالا فراهم می کند. در سال 1967، فوم های سفت و سخت پلی ایزوسیانورات اصلاح شده با یورتان معرفی شدند که پایداری حرارتی و مقاومت در برابر اشتعال بهتری را ارائه کردند.

در طول دهه 1960، اجزای ایمنی داخلی خودرو، مانند پانل ابزار و درب، با پر کردن پوسته های ترموپلاستیک با فوم نیمه سفت و سخت تولید شدند.

رزین های پلی اورتان

رزین های پلی اورتان از بخش های نرم و سخت تشکیل شده. و دارای خاصیت ارتجاعی و چقرمگی عالی هستند. الزامات مختلف عملکرد (آب دوستی، نفوذپذیری رطوبت، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت شیمیایی و غیره) را می توان با تغییر فرمولاسیون و روش قالب گیری برآورده کرد.

آیا محصولات پلی اورتان برای انسان سمی هستند؟

نحوه ساخت پلی اورتان و واکنش آن به گرمای شدید منجر به یک سوال متداول می شود؛ آیا محصولات پلی یورتان که با انسان در تماس هستند هر نوع خطری برای سلامتی دارند؟

پاسخ کوتاه این است که نه، پلی اورتان سمی نیست. این در واقع یک گزینه ایمن و پایدار در مقایسه با بسیاری از مواد جایگزین است.

برای بررسی ر مورد پلی اورتان و سمیت آن، مهم است که به این موضوع نگاه کنیم که:

پلی اورتان از چه چیزی ساخته شده است؟

اشکال مختلفی که به خود می گیرد به تعادل مواد پایه بستگی دارد، اما به طور کلی شامل یک واکنش زنجیره ای بین پلی ال و دی ایزوسیانات است. این دو ترکیب برای ایجاد یک ماده بی اثر و کاملا بی ضرر – پلی اورتان – ترکیب می شوند.

بسیار ایمن است که در تجهیزات کودک استفاده می شود!

طراحان و سازندگان به پلی اورتان به عنوان بهترین مواد برای ایجاد قطعات و اجزای بادوام و مستحکم از جمله فوم ها، عایق ها، آسترها، دیسک ها، چرخ ها، استاپ ها، غلطک ها و اکستروژن ها اعتماد کرده اند.

این واقعیت که در کاربردهای آن بسیار پربار و متنوع است، گواه ایمن بودن آن است. در صورت وجود خطر، شرکت ها به سادگی برای قطعات به پلی اتیلن تکیه نمی کنند. به خصوص که آنها به شدت تنظیم شده و مجبور به رعایت استانداردهای ایمنی سختگیرانه در سراسر اروپا هستند.

بنابراین، شما حتی می توانید پلی اورتان را در اسباب بازی ها، صندلی های چرخدار، تشک ها و سایر اقلام مورد استفاده نوزادان بیابید.

ایمن تر و مستحم تر از جایگزین ها

در واقع، استحکام و یکپارچگی ساختاری که می توان با ترکیب مناسب پلی اتیلن به دست آورد، می تواند محصولات ساخته شده از پلی اورتان را دوچندان ایمن کند.

بر خلاف بسیاری از مواد جایگزین، محصولاتی که از پلی اورتان ساخته شده اند، خرد نمی شوند، پوسته پوسته نمی شوند، ترک نمی خورند یا خرد نمی شوند. حتی تحت فشار یا استفاده شدید. بنابراین، هیچ چیز از بین نخواهد رفت، حتی قطعات میکروسکوپی. قطعات پلی اورتان به خوبی با سایش، وزن، رطوبت، گرما، سرما و هر چیز دیگری که به سمت آنها پرتاب می شود، مقابله می کنند.