Pianka poliuretanowa: wszechstronny materiał o wielu zastosowaniach.

Zastosowania pianki poliuretanowej (wyroby z poliuretanu)

Istnieją dwa główne rodzaje pianek stosowanych w różnych zastosowaniach: elastyczne pianki poliuretanowe i sztywne pianki poliuretanowe. Pianki elastyczne mają obecnie największy udział w rynku ze względu na ich szerszą gamę zastosowań. Przyjrzyjmy się szczegółowo głównym piankom poliuretanowym i ich zastosowaniom.

Elastyczne pianki poliuretanowe

Elastyczna pianka poliuretanowa jest szeroko stosowana jako materiał amortyzujący w produkcji materacy, siedzisk oraz popularne są wałki poliuretanowe. Jest wytwarzany w reakcji mieszanki poliolowej (zawierającej katalizatory, środki powierzchniowo czynne, środek porotwórczy, otwieracz komórek itp.) z izocyjanianem TDI lub MDI. Formulatorzy regulują właściwości elastycznej pianki poliuretanowej poprzez dobór surowców i procesy formułowania. Elastyczna pianka może być bardzo twarda lub bardzo miękka, a nawet lepkosprężysta.

W Ameryce Północnej właściwości elastycznej pianki są określane przez normę ASTM 3574. Odchylenie od obciążenia (siły) wgniecenia lub ILD (IFD) to metoda testowania pianki uretanowej w celu określenia jędrności, sztywności lub nośności. Pianki są również testowane pod kątem odkształceń trwałych, gęstości, wytrzymałości na rozciąganie, rozdarcia i wydłużenia. Niektóre pianki, w zależności od wymagań przypadku użycia, mogą wymagać dodania środków zmniejszających palność lub środków przeciwdrobnoustrojowych.

Elastyczna pianka blokowa jest wytwarzana w sposób ciągły, w którym zmieszane materiały są układane na ruchomym podłożu i mogą unosić się bez ograniczeń. Typowymi podłożami są folia i papier siarczanowy. Ta pianka jest następnie cięta i wytwarzana do końcowego rozmiaru i kształtu. Pianka ta ma zwykle niską gęstość (1,5-2,5 pcf).

Elastyczna formowana pianka jest wytwarzana przy użyciu form, które kształtują piankę podczas utwardzania. Typowe zastosowania to siedzenia stosowane w meblach biurowych, transporcie, pojazdach rekreacyjnych i pozycjonowaniu medycznym. Ta pianka ma zwykle średnią gęstość. (3,0 – 5,0 szt.f.).

Pianka Integral Skin jest wytwarzana w taki sam sposób jak FMF, ale tworzy własną twardą zewnętrzną powłokę podczas utwardzania. Typowe zastosowania pianki integralnej obejmują podłokietniki, kierownice, podeszwy butów i wyściółki rekreacyjne. Ta pianka wykorzystuje środek porotwórczy i jest znacznie gęstsza niż inne rodzaje pianek. Twardość jest badana za pomocą miernika Shore’a „A”.

sztywne pianki poliuretanowe

Sztywne pianki poliuretanowe są stosowane głównie do izolacji drzwi, budynków i urządzeń. W ostatnich latach branża została objęta nowymi wytycznymi legislacyjnymi, aby stosować bardziej przyjazne dla środowiska alternatywy „wdmuchiwania” lub ekspandowania pianki (SNAP). Czynnikami porotwórczymi mogą być woda, węglowodory lub fluorowęglowodory.

Ważne jest, aby zwrócić uwagę na współczynnik K i wartość R tych pianek, a ostatnio przemysł i organy regulacyjne podjęły działania w celu uwzględnienia współczynnika U jako złożonej wartości wydajności. 

Opisana w najbardziej podstawowych terminach, wartość R jest miarą odporności na ciepło, podczas gdy współczynnik U (znany również jako wartość U) jest miarą wymiany ciepła (zysk lub strata ciepła). Mniej znany współczynnik K to po prostu odwrotność wartości R izolacji podzielonej przez grubość.

Instalatorzy używają sztywnej pianki poliuretanowej do izolacji drzwi wejściowych i bram garażowych, a proces ten może być ciągły lub nieciągły. W przypadku paneli stosowanych w lodówkach typu walk-in i SIPS instalatorzy stosują sztywną formę poliuretanową, a podłożem może być metal, drewno lub PCV. A w przypadku urządzeń widzimy sztywną piankę poliuretanową instalowaną między innymi w celu izolacji podgrzewaczy ciepłej wody, maszyn do lodu i automatów do napojów. 

Strukturalne sztywne pianki poliuretanowe to kolejny dobrze zdefiniowany obszar zastosowań. Pianki te mogą być używane do unoszenia się na wodzie, wykończenia architektonicznego, oznakowania i oparć krzeseł. Często naśladują właściwości drewna, ale bez nieodłącznych problemów, które sprawiają, że drewno jest niedopuszczalne do niektórych zastosowań. Pianka strukturalna nie gnije, nie gromadzi owadów ani nie nasiąka wodą.

Sektor pianki natryskowej stał się jednym z bardziej popularnych zastosowań sztywnej pianki poliuretanowej. Pianka ta może być natryskiwana na dachy lub pomiędzy słupkami ściennymi w celu utworzenia szczelnej powłoki budynku, co czyni ją preferowanym wyborem w przypadku budownictwa energooszczędnego i modernizacji. Widzimy również piankę w sprayu używaną w terenie do rozbijania rowów, a nawet pianka opakowaniowa jest uważana za „piankę w sprayu” ze względu na jej niską gęstość.

Zastosowania konstrukcyjne sztywnych pianek poliuretanowych obejmują poszycie domów, podnoszenie betonu, ustawianie słupów i wspomniane wcześniej przerwy w rowach. Piana jest natryskiwana lub wstrzykiwana za pomocą pistoletu niskociśnieniowego.

Inna sztywna pianka poliuretanowa, która znalazła szerokie uznanie na rynku, jest znana jako pianka pochłaniająca energię (EA). Na przykład w zastosowaniach motoryzacyjnych części są zwykle formowane, a następnie instalowane w okolicy kolan, podpórek lub zderzaków. Pianki NVH (hałas, wibracje i szorstkość) są stosowane do tłumienia akustycznego i drgań w drzwiach, deskach rozdzielczych i sufitach.