PPU: qué es, tipos y formas de producción, especificaciones, aplicación

Un grupo de científicos de Alemania, dirigido por Otto Bayer, en 1937 creó un material multifuncional: espuma de poliuretano.Es flexible y resistente, pero no extensible, o firme y denso pero quebradizo cuando se dobla.La producción en masa de PPU comenzó en la década de 1960.Desde entonces, las muestras han mejorado, han aparecido muchas variedades de compuestos.¿Qué es la espuma de poliuretano, cómo es?

Material de PPU

La espuma de poliuretano es un plástico a base de poliuretano relleno de gas, compuesto en un 85-90% de una fase de gas inerte.El material es duro, blando, elástico, por lo que se utiliza en todas las esferas de la actividad humana:

  • sirve como relleno para muebles tapizados, asientos de automóviles, juguetes, accesorios para dormir;
  • produce esponjas para lavar platos, filtros de polvo, rodillos para pintar, espuma de montaje, empaque de amortiguación y más.

Producción

Las materias primas de PPU son productos de la industria petroquímica: poliisocianatos y polioles.También componentes para espuma de poliuretanohecho de aceites vegetales: ricino, colza, soja, girasol.Los agentes espumantes biogénicos no han encontrado aplicación en la industria, ya que requieren una inversión financiera considerable, su uso se limita a una gama limitada de tareas específicas.

Se producen reacciones químicas entre productos derivados del petróleo (poliol y poliisocianatos) mezclados en ciertas proporciones.Después de las primeras transformaciones, se agrega una pequeña cantidad de agua a la mezcla de reacción y se libera dióxido de carbono.La reacción produce una espuma llena de CO2.El rendimiento mecánico y las propiedades del poliuretano, es decir, la densidad y la estructura, determinan el valor de la cadena de microgránulos llenos de gas, la proporción de los polímeros originales, la presencia de aditivos antipirenos.

Tipos de PPU y formas de liberación

La espuma de poliuretano se divide en blanda (densidad 5-40 kg /m3) y sólida (30-86 kg /m3).El primer grupo es el caucho de espuma.La industria química produce espuma de diferente densidad:

  • estándar (ST), carga máxima 60-100 kg /cm2;
  • rígido (HL), 80-120 kg /cm2;
  • blando (HS), 60-120 kg /cm2;
  • alta rigidez (EL), 60-100 kg /cm2;
  • altamente elástico (HR), 100-120 kg /cm2;
  • altamente elástico, ignífugo, de propósito especial (CMHR), 100-120 kg /cm2.

El caucho de espuma de todas las marcas, excepto CMHR, se refiere a sustancias altamente inflamables según GOST 30244. GOST 30402 define un compuesto químico como inflamable, y GOST 12.1.044 - como formador de humo, tóxico cuando se quema.Soft PPU no se utiliza en la construcción.En esta área, aplique con fuerzaespuma de poliuretano: una sustancia con aditivos ignífugos.Las capas con una densidad de 30-70 kg /cm3 o materias primas pulverizadas producen recubrimientos aislantes de calor y ruido, y las especies súper densas (70-86 kg /cm3) sirven para impermeabilizar cimientos en otras superficies.

La industria química produce material en varias formas:

  • hoja - dura o blanda, de forma rectangular, 5-1000 mm de espesor;
  • enrollado - suave, enrollado en diferentes anchos, espesor del material 2-30 mm, puede tener un sustrato hecho de tela o sintético;
  • bloque: bloques rectangulares de espuma con una corteza rígida no porosa, que se elimina total o parcialmente después de enfriar la mezcla de espuma;
  • acústica: paneles separados con relieve figurado, caracterizados por un alto coeficiente de absorción acústica;
  • contorno: los detalles que tienen una forma curva (asientos, respaldos, reposabrazos) se realizan sobre la base del dibujo;
  • miga - PPU triturado de alta densidad de losas o caparazón, tamaño de fracción - 10-30 mm;
  • líquido - revestimiento pulverizable.

Especificaciones

Los diferentes tipos de PPU difieren en sus características técnicas.La espuma de poliuretano se divide en dos grupos:

  • de celda abierta.Consiste en celdas interconectadas abiertas.Elástico, con una estructura esponjosa, hace espuma rápidamente, aumenta de volumen.Proporciona un buen aislamiento acústico.No es fuerte, difiere en altas tasas de permeabilidad al vapor, absorción de humedad.No recomendado para aislamiento exterior.En construccionPPU rígido de celda abierta de baja densidad (8-10 kg /m3).
  • Celda cerrada.Consiste en un sistema de celdas cerradas llenas de gas.La conductividad térmica del gas es menor que en el aire.Esto hace que el PPU sea el aislante más eficiente.El material tiene alta resistencia y buena densidad.Es ligero y duro, con poca permeabilidad al vapor y baja conductividad térmica.La conexión de circuito cerrado se adhiere firmemente al papel, metal, madera, yeso, etc.

La tabla muestra las principales características técnicas de dos tipos:

Parámetros, propiedades Celda abierta Celda cerrada
Número de celdas cerradas Menos del 50% Más92%
Densidad 8-20 kg /m3 25-300 kg /m3
) Coeficiente de conductividad térmica 0,03-0,04 0,019-0,030
Expansión (elevación de espuma) en comparación con el volumen inicial 100: 1 30: 1
Higroscopicidad) 15-100% 1-3%
Permeabilidad al vapor 0.06-0.08 0.02-0.05
Impermeabilización No adecuado Adecuado
Aislamiento acústico Alto Medio

Uso

El material universal se utiliza en casi todas las industrias:

  • Automóvil: relleno del asiento del automóvil, aislamiento del ruido interior del vehículo.
  • Ingeniería mecánica: aislante refrigerado en refrigeradores domésticos, comerciales, refrigeradores grandes, refrigeradores de transportetecnología, instalaciones médicas.
  • Transporte: aisladores de tuberías principales, aislantes de tuberías de baja temperatura de la industria química.
  • Zapato: producción de soporte de calzado y otros elementos de calzado.
  • Muebles: la espuma de poliuretano tapizada se utiliza como material de relleno y relleno para muebles tapizados.
  • Fácil: el relleno de PPU se utiliza para coser peluches, colchones, almohadas y maniquíes.
  • Construcción: paneles sándwich, aislamiento acústico, impermeabilización, materias primas de aislamiento térmico para locales residenciales e industriales, almacenes, garajes, hangares.El pegamento de unión de uretano se usa para llenar las grietas, el espacio entre las partes sueltas.

PPU para muebles

Un compuesto químico es un análogo tecnológico de resortes.Es más simple y menos costoso de fabricar, no se queda atrás en términos de rendimiento y, en muchos casos, incluso supera los resortes.La espuma para muebles está disponible en varias formas:

  • Sandwich o bloque.Es un ladrillo "grande".En el proceso de producción, los trabajadores de la fábrica de muebles lo cortan en capas de diferentes formas y grosores.Luego, los expertos combinan capas duras y blandas, convirtiéndolas en asientos, respaldos.
  • Litio.Se lleva a cabo en una fábrica de muebles.La mezcla líquida se llena con una pieza de trabajo rizada, hay una reacción química y la espuma se endurece bajo presión.El producto final toma el tamaño y la forma exactos de un sofá o cojín de asiento.Pros: sin recortes,desventajas: se forma una "corteza" en la superficie del bloque, que transmite mal el aire.El precio de los sofás con PU fundido es más alto que en el modelo con respaldo de bloque.

Se utiliza espuma de poliuretano suave con una densidad de 30-40 kg /m3 para muebles.Cuanto más alta sea la figura, más rígido y duradero será el producto.PPU de baja densidad (hasta 25 kg /m3) es adecuado para almohadas decorativas.Existen varias variedades de materiales de espuma de poliuretano: Lokfoam, Vibrofoam, Foamex (EE. UU.), Moltoprene (Alemania), Allofoam (Canadá).Sus características son similares a las PPU domésticas.

Se presta especial atención a la conexión con el efecto de la memoria (memoformas, memoriks).Gracias a los aditivos especiales, el material es altamente elástico.Es capaz de mantener su forma sentada, se adapta perfectamente a las curvas del cuerpo.Cuando una persona se levanta, el memorix se endereza rápidamente.Inicialmente, la espuma de memoria con efecto de memoria fue diseñada para la NASA, pero luego se convirtió en una demanda en la industria ligera.

El fabricante promete un sueño confortable, porque el memorix envuelve suavemente el cuerpo sin apretar los vasos sanguíneos.Hay una espuma de poliuretano altamente elástica y desventajas, y significativas.Los compradores sienten un olor tóxico después de desempacar, lo que no siempre desaparece incluso después de una semana.La ecología y la seguridad para la salud no se discuten, porque después del examen en la muestra del memorix se revelaron toxinas que causan alergia, asma, irritación ocular, dolores de cabeza.Los hidrocarburos emiten un olor agridulce que afecta los sistemas nervioso e inmunológico.

En las potencias occidentales con fortalecidoSeguridad ambiental Memorix no contiene componentes químicos peligrosos.Las normas sanitarias en los países de la CEI no son tan estrictas.Algunas personas están dispuestas a comprar almohadas y colchones de memoria muy caros, soportan el aroma desagradable, porque después de acostarse tienen dolor de espalda y cuello.También hay críticas favorables sobre memorixes en línea: los compradores de productos de calidad están muy contentos con su compra.

Aislamiento de espuma de poliuretano

Se utiliza una mezcla líquida para aislar estructuras de cualquier tipo.Se aplica por pulverización.Con la ayuda de equipos especiales en la pared, los cimientos, el techo o varios contenedores, se rocía espuma de poliuretano, que aumenta instantáneamente su volumen, llenando las cavidades y grietas.La composición se endurece después de 5-10 minutos.El "abrigo de piel" poroso monolítico se adhiere firmemente a la superficie, no tiene costuras ni juntas, por lo que protege de manera confiable contra fugas o penetración de calor (especialmente en verano, cuando funciona el sistema de aire acondicionado).

El número de células cerradas es más del 92% y en las mejores muestras 97-98%.La conductividad térmica alcanza 0.019-0.035 W /m · ° C.Esta cifra es la más baja entre otros aislamientos de espuma de poliestireno, espuma, espuma de polietileno.El PPU con aislamiento térmico tiene buena resistencia a la humedad.Para reducir la higroscopicidad, se añaden aditivos a la composición.El aceite de ricino reduce la hidrofilia 4 veces.La espuma de poliuretano es resistente a los compuestos químicos básicos: es insoluble en gasolina, combustible diesel.La vida del abrigo es de 20-30 años.

Todavía se utiliza aislamiento prefabricadopiezas de espuma de aislamiento térmico: bloques, paneles, semicilindros (carcasa para tuberías), pero a demanda pierden el líquido PPU.Este último no solo se aplica a superficies abiertas, sino que también sirve como una capa intermedia en los paneles sándwich.La clase de combustibilidad de la sustancia: G2 y G3.La conexión no es una fuente activa de combustión, se apagará inmediatamente si se retira del fuego.

Los pros y los contras de PPU

Las especificaciones determinan las ventajas de la espuma de poliuretano.Ventajas del producto químico:

  • Excelente adhesión - buena adhesión a otros materiales.La forma y la curvatura de la superficie no importan.La espuma de poliuretano no requiere fijación adicional ni tratamiento superficial especial.
  • El revestimiento de aislamiento térmico no carga las paredes y el sistema de armadura, que es especialmente importante para el techo, fortalece las superficies, evita su destrucción, protege los metales contra la corrosión.
  • Resiste un amplio rango de temperatura: -100 a +150 ° C.No es destruido por el viento y la precipitación.
  • Diferente para la resistencia biológica: el PPU no afecta el moho, el material no es de interés para los roedores, no forman parte del aislamiento térmico del agujero.
  • Como relleno para muebles, el material también tiene muchas ventajas.No acumula polvo, es hipoalergénico, tiene buena transpirabilidad, elasticidad, restaura rápidamente su forma original.

Casi el 70% de los inconvenientes de PPU dependen de la calidad de las materias primas y el trabajo de instalación, el 30% restante, de las características del material en sí.Brevemente sobre los aspectos negativos de la espuma de polietileno.diferentes densidades:

  • La influencia de la luz solar es perjudicial para el aislamiento térmico PPU.Bajo la influencia de los rayos UV, el "abrigo de piel" se destruye, por lo que debe cubrirse con una capa de pintura, yeso o paneles enfrentados.
  • Sputtering no es adecuado para todas las superficies, por ejemplo, no debe usarse en troncos frescos.La humedad aún no ha surgido, y el "abrigo de piel" retiene el agua en el interior; esto aumenta el riesgo de procesos de descomposición.
  • Si una persona ha pedido que la espuma de poliuretano sea demasiado barata, es muy probable que el producto pertenezca a la clase de inflamabilidad G4.Se quema bien y no es fácil extinguirlo.
  • El material blando de baja calidad utilizado en la industria del mueble está cediendo rápidamente, deformando.
  • No se recomienda un exceso de PU suave para los niños: el relleno puede hacer que la columna vertebral se doble.

Seguridad

La pureza ecológica de un material se dice si solo se utilizan componentes de alta calidad y equipos profesionales para llenar el revestimiento de aislamiento térmico.Es igualmente importante que la pulverización la realice un artesano experto: cómo mezcla los componentes que afectan la seguridad del recubrimiento.La materia prima para PPU pertenece a las clases de peligro 2 y 3, y después de que se forma el material de congelación, caracterizado por la inercia.

Si las proporciones de los componentes de partida se seleccionan incorrectamente o si se altera la tecnología de preparación de la mezcla líquida, los productos químicos no reaccionarán completamente.El resultado es un fuerte olor tóxico que está muy degradado ycausa malestar generalUn artesano experimentado no evita las imperfecciones, lo que hace que el recubrimiento sea ecológico, no inflamable.

En el proceso de mezclar las materias primas, se forman formaldehído tóxico, benceno, fenol y toluilendiisocianato.Después de la aplicación de los "abrigos de piel", se evaporan durante el día y ya no se separan, a diferencia de la espuma o la lana mineral.Los opositores del compuesto químico se centran en la destrucción de la sustancia en el proceso de combustión.Afirman que a 180 ° C, etileno, formaldehído, nitrógeno y óxidos de carbono, se liberan isocianatos.En realidad, tales condiciones de temperatura no son compatibles con la vida humana, por lo que no tenemos que hablar de daños.

El material moderadamente combustible e incombustible se caracteriza por una baja capacidad de formación de humo.Echa un vistazo a la foto con una habitación carbonizada pero no depreciada.Hubo un incendio en el piso superior, pero el PPU pulverizado retrasó el incendio debido a la baja conductividad térmica y la no combustión.Dichas propiedades tienen no solo juntas duras, sino también suaves de alta calidad.Los sofás y las almohadas a base de PPU elástico no se queman, no emiten sustancias nocivas, no causan alergias, los médicos no prohíben su uso.Marcas baratas de gomaespuma tales propiedades no difieren.

Cómo elegir una espuma de poliuretano

Si desea hacer un "abrigo de piel", debe seleccionar cuidadosamente especialistas.Es importante que los maestros utilicen buenos equipos: la maquinaria de alta calidad funciona a alta presión, lo que ahorramaterialUn especialista experimentado determinará el grosor de la capa de aislamiento, dependiendo de las condiciones climáticas y las características de la superficie a tratar.Principales marcas que producen productos de alta calidad:

  • Basf (Alemania) es líder en la industria química.La compañía produce un material que se puede aplicar a baja temperatura.
  • Baymer, Covestro (Alemania) - la elección de profesionales, la firma ha demostrado ser buena entre los usuarios.
  • Synthesia (España): los productos de la compañía en una amplia gama se presentan en el mercado ruso, vendidos en tiendas reales y en línea.
  • Huntsman-NMG (Países Bajos) - La empresa produce espuma de poliuretano rígida, elástica y pulverizada.Se adhiere a la política de precios democráticos, ha expandido sus productos no solo en Moscú y San Petersburgo, sino en toda la Federación Rusa.
  • Izolan (Rusia): produce productos de excelente calidad, que compite con las empresas europeas.La producción utiliza equipos modernos, tecnologías avanzadas.La planta está ubicada en Vladimir.

Si necesitas muebles de espuma, busca la densidad.Los valores bajos indican que el asiento perderá rápidamente su forma y se agotará.Presta atención a las cifras de 30 kg /m3.El grosor de la capa debe ser de 4 cm.El relleno de 2-3 cm de altura no será cómodo.Los muebles de fundición son de más calidad que los hechos de sábanas individuales.

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Comentarios

Nicholas, 35 años

En el país, hizo un aislamiento térmico del ático y las paredes detrásayudaespuma de poliuretanoEl grosor de la capa salió 1.5-2 cm, esto fue suficiente para calentar la habitación.La parte superior del abrigo de piel está cubierta con láminas onduladas para protegerse del sol.Los dos maestros hicieron el trabajo en un par de días.Aconsejo a todos que material de calidad y confiable.

Marina, 40 años

Compró un colchón con espuma viscoelástica por $ 200.Lo primero que me molestó fue el olor acre.Poner en el balcón al aire.En un día el olor no desapareció, en una semana la situación no cambió demasiado.Traté de dormir en él, muy fresco, suave, cómodo.Este plus bloqueó el menos graso: después de dormir, me dolía la cabeza, me ardían los ojos.Ella devolvió el colchón a la tienda.

Vasily, 30 años

Hubo muchas grietas en la antigua casa, lo que les ayudó a lidiar con PPU en cilindros.La espuma de poliuretano llena completamente el espacio, se solidifica rápidamente y evita que la pared se rompa.Fuera del departamento se hizo un abrigo de piel: el costo del calor se redujo en un 40%.Cuando los vecinos encienden la calefacción, seguimos sin ella, las habitaciones permanecen a una temperatura confortable.