Курманбекова Э.Б. ассоц. проф., Омиралиева Ф.Ш. магистрант

Казахская головная Архитектурно-строительная академия, Казахстан, г. Алматы

Свойства материала ППУ и преимущества его использования

Поролон широко применяется для изготовления мебели, обивки дверей, производства транспортных кресел и мягких игрушек. Это универсальный полимер, у которого нет конкурентов среди искусственных материалов. Широкое применение поролона в различных отраслях обеспечивается за счет высоких показателей упругости и отличных изоляционных качеств. Поролон применяется не только на мебельном производстве: его широко используют при изготовлении обуви и в швейной продукции.

Высокоэластичные полиуретановые волокна широко используют в текстильной промышленности.

Методом вспенивания полиуретанов изготовляют пенополиуретаны (ППУ). Принцип получения ППУ основан на химической реакции между изоционатами, полиэфирами и водой обычно в присутствии катализаторов, эмульгаторов и других добавок.

Обладая рядом весьма ценных свойств, большой сырьевой базой и широкими технологическими возможностями получения, ППУ к настоящему времени успели завоевать особое место среди других пенопластов.Они получили широкое распространение во всех сферах деятельности человека. [1]

Пенополиуретаны образуются при взаимодействии жидких компонентов: «А» - полиэфирный компонент и «Б» - полиизоцианат. Компонент «А» является гидроксилсодержащим компонентом, создающим при реакции с компонентом «Б» полимерную основу пенополиуретана и представляет собой темную жидкость, состоящую из смеси нескольких химических соединений, таких как полиэфиры, амульгаторы, вспенивающие и сшивающие агенты. Компонент «А» малотоксичен, невзрывоопасен, хранить его необходимо в сухом вентилируемом помещении при температуре не ниже 0⁰ С.

Компонентом «Б» является полиизоцианат марки «Б» высшего сорта и представляет собой смесь 50-60% диизоцианата и полиизоцианата групп не менее 30%. Компонент «Б»- темная жидкость со специфическим запахом. Токсичен, предельно допустимая концентрация его паров в воздухе производственных помещений составляет 0,2 мг/м³, температура вспышки 175⁰ С, воспламенения 215⁰С. Компонент «Б» легко реагирует с атмосферной влагой и водой, при этом образуется осадок твердого полимерного материала, который нельзя использовать для переработки. Поэтому бочки с компонентом «Б» должны быть герметично закрыты и защищены от контакта с водой и атмосферной влагой. [2]

Панов Сергей Юрьевичем был произведен эксперимент, вспенивание проводилось по методу технологической пробы, принятому в НПП « ИЗОЛАН»:

1. Для достижения воспроизводимых результатов вспенивания температура исходного сырья составляла 22± 1⁰ С.

2. Взвешивание исходных компонентов проводили на аналитических весах, с точностью до 0,01 г, вспенивание проводили под тягой.

3. В чистом ПВХ стакане 1 взвешивали, в соответствии с рецептурой, полиэфирный компонент А, затем в стакане 2 помещали необходимое по рецептуре количество полиизоцианата ( компонента Б) . После этого компонент Б вылили в стакан 1, и с помощью мешалки перемешивали реакционную смесь в течение 5 с. Момент введения компонента Б принимали за начало процесса.

4. Смесь из реакционного стакана 1 выливали в подготовленную форму для проведения исследований.

5. Через 5 минут из формы извлекали образец и оставили в вытяжном шкафу для окончательного отверждения и охлаждения.

6. Через 24 часа образец разрезали для проведения физико- механических испытаний.

7. В процессе изготовления образцов оценивались следующие технологические параметры:

- время начала вспенивания ( время старта)

- время гелеобразования.

Время старта- это время от момента смешивания компонента А и Б до начала выделения СО₂, о котором судят по увеличению объема реакционной массы.

Время геля – это время от начала смешения до момента гелеобразования реакционной массы. Момент образования геля определяют с помощью палочки, которую опускают во вспенивающуюся реакционную смесь. Момент, когда за извлекаемой из реакционной массы палочкой потянутся нити, и является гелеобразования.

Доверительный интервал трех параллельных измерений для определения времени старта, геля и подъема при вероятности Р=0,95 составляет соответственно ±0,5; ±1,2; ±1,4 с. [ 1]

Перспективы пенополиуретана

Конечно же, сложно говорить о том, что существующий и успешно применяемый уже не одно десятилетие материал имеет какие-нибудь перспективы по внедрению и использованию в каких-нибудь совершенно новых сферах. Хотя, учитывая его превосходные технические свойства, этого нельзя полностью исключить и опровергнуть. Так как за предыдущие годы своего существования он завоевал множество экономических ниш, где остаётся востребованным перспективным и нужным.

В настоящее время благодаря новым технологиям ППУ достиг значительных достижений. Особенно можно сказать об их влияние на здоровья и о других положительных качествах в жизни человека. Ниже показано несколько новые виды поролона:

Поролон Aurora и его преимущества

Рис.1. Поролон Aurora и его преимущества

Пенополиуретаны (ППУ) представляют собой наиболее универсальную группу из выпускаемых в настоящее время полимеров. ППУ обладают уникальными свойствами, позволяющими за счёт изменения рецептуры и режимов переработки получать широкий ассортимент конечных продуктов – от мягких и эластичных материалов до жёстких и твёрдых. Вяло-упругие пены обладает «эффектом памяти», которая вызывает очень медленное восстановление формы после деформации образца. Основные потребители этих материалов - медицина (матрасы, подушки и специальные формовки для медицинских устройств) и автомобиле - авиастроение (элементы кресел), которые предъявляют целый комплекс требований к свойствам пен, и они в настоящее время занимает шестое место по объему продаж .

Пенополиуретаны востребованы рынком- и это является лучшим показателем его современности и актуальности, как вчера так и сегодня.

Список литературы

1. Панов С.Ю. «Методы изучения свойств вяло-упругих пенополиуретанов»; c. 42-44, 9-11

2. «Инженерно-строительный журнал», Россия, №68, 2013. с. 15-17;

3. Хард Р. «Новые области применения пенополиуретанов». М., Химия, 1985.

4. Булатов Г.А. «Пенополиуретаны в строительстве», М. 1978 .