مواد اولیه فوم پلی یورتان

پلی‌اورتان (به انگلیسی: Polyurethane) یا پلی یورتان، دسته ای از مواد شیمیایی است که از واکنش دو ماده اصلی ایزوسیانات و پلی ال سنتز می شود. این ترکیب با علامت اختصاری PU و یا PUR نیز مشاهده می شود. این ماده، کاربرد زیادی در ساخت عایق و اندام کاشتنی دارد. در ادامه علاوه بر معرفی بیشتر این محصول (مواد اولیه فوم پلی یورتان)  ، کاربردها ، خواص و ویژگی ، قیمت ، خرید ، فروش ، MSDS و عوارض احتمالی استفاده از آن را بررسی خواهیم کرد.

آیا نیازمند مواد اولیه پلی اورتان و مواد اولیه تولید اسفنج هستند ، ما این ماده را با بهترین برندهای بین المللی برای کاربردهای شما ارائه می دهیم. فقط کافی است با مجموعه نگین تجارت شرق در تماس باشید. نگین تجارت شرق ، پلی یورتان با کیفیت و مرغوب را در اختیار شما قرار می دهد. 

خرید مواد اولیه شیمیایی صنعتی خود را به مجموعه نگین تجارت شرق بسپارید. جهت اطلاع از قیمت ، خرید و فروش پلی یورتان و فروش مواد اولیه ابر و اسفنج تماس حاصل بفرمایید. 

تلفن : ۳-۲۲۸۷۰۵۲۱-۰۲۱

موبایل و واتساپ : ۰۹۱۲۶۵۴۲۳۱۴ – ۰۹۱۲۲۵۸۷۸۳۱ – ۰۹۱۹۸۰۲۴۴۳۲

پلی اورتان (پلی یورتان) چیست؟

پلی اورتان یا پلی یورتان ها ، یک گروه گسترده ای از پلیمرها هستند که نقش عمده ای را در زندگی روزمره ما دارند. این پلیمرها به طور معمول از واکنش دو گروه اصلی ایزوسیانات و هیدروکسیل تشکیل می شوند. اگرچه از مسیرهای جایگزین مانند آمین ها در موارد خاص استفاده می کنند.

این مواد به طور گسترده به سه دسته ابر و اسفنج، فوم گرم و فوم سرد تقسیم می شوند.

تاریخچه

نخستین بار پلی اورتان (pu) توسط اوتو بایر در سال ۱۹۳۷ کشف شده است. وی به علت ، کشفش با عنوان پدر صنعت پلی اورتان شناخته شده است. پلی اورتان ، به طور سنتی از واکنش دی ایزوسیانات با پلی ال تشکیل می شود. اکثر پلی اورتان های جدید از واکنش دی ایزوسیانات آروماتیک با دی ال ها تولید می شوند. دی ال ها شامل اتیلن یا پروپیلن گلیکول ، پلی اتر دی ال ، پلی استر دی ال آلیفاتیک و سیلیکون دی ال ها هستند.

ساختار فوم پلی اورتان

ساختار فوم به دو دسته ساختار سلول باز و سلول بسته طبقه بندی می شود.

ساختار فوم سلول باز ، نرم و انعطاف پذیر است. در این ساختار دیواره های سلولی با حباب های سطح شکافته می شوند. سپس با هوا تمامی فضاهای موجود در مواد را پر می کنند. این امر موجب تشکیل فوم نرم می شود.

خواص و ویژگی

فوم های پلی اورتان به علت ویژگی و خواص خاصشان حائز اهمیت هستند. خواص و ویژگی های فوم پلی اورتان شامل موارد زیر است :

*سختی (میزان فرو رفتن یک جسم در برابر فشار  را نشان می دهد)

*افزایش ظرفیت تحمل بار و فشار

*انعطاف پذیری بالا

*مقاومت بالا در برابر فشار و ضربه

*مقاوم در برابر آب، کپک و قارچ، عوامل خورنده محیطی و جوی

*عایق الکتریکی

*واکنش در مدت زمان کوتاهی انجام می شود.

*قیمت پایین

*چسبندگی بالا با سطوح مختلف

*غیر سمی و دارای تاییدیه مصرف در مجاورت آب آشامیدنی

*در بسته بندی سوسیس

روش ساخت فوم پلی اورتان

پلی اورتان یک پلیمر ترموست Thermoset است، که از ترکیب ایزوسیانات با پلی ال (پلیول) در حضور برخی افزودنی شیمیایی دیگر تولید می شود.

مواد اولیه فوم پلی یورتان

همان طور که پیش تر ذکر شده است ، پلی یورتان ، به پلیمرهایی اطلاق می شود که دارای پیوند اورتانی باشد. پیوند اورتانی از واکنش بین دو گروه ایزوسیانات و هیدروکسیل به وجود می آید.

مهم ترین و اصلی ترین ایزوسیانات تشکیل دهنده مواد پلی اورتان در زیر آورده شده است :

*۲ و ۴ یا ۲ و ۶ تولوئن دی ایزوسیانات که با مخفف تی دی ای نیز مشاهده می شود. (TDI) یکی از اعضاء خانواده ایزوسیانات ها است. که به طور گسترده در تولید پلی اورتان به کار برده می شود.

*۴ و ۴ یا ۲ و ۴ دی فنیل متان دی ایزوسیانات

*۱و ۶ هگزا متیلن دی ایزوسیانات

متیل دی فنیل دی ایزوسیانات که با مخفف ام دی ای نیز مشاهده می شود. (MDI)

پلی ال، به ترکیباتی که از دو یا بیش تر گروه هیدروکسیل تشکیل شده است، اطلاق می شود. مهم ترین و اصلی ترین پلیول تشکیل دهنده مواد اولیه پلی یورتان در زیر آورده شده است.

*پلی اتر پلی ال

*پلی استر پلی ال

*پلی کربنات پلی ال

*پلی کاپرولاکتون پلی ال

*آکریلیک پلی ال

با این وجود برای تشکیل پلی یورتان ها نیازمند مواد افزونی هستیم. این مواد افزودنی در زیر شرح داده شده است.

*سورفکتانت سیلیکون

*کاتالیزور (کاتالیزور قلع (قلع Tin یا اصطلاحا کاسموس) و کاتالیزور آمین (۳۳lv، دابکو))

کاتالسیت بر فرآیند پلی یورتان و بهبود اتصالات عرضی تاثیر گذار است.

کاتالیزور دابکو (آمین،۳۳lv) در تولید فوم پلی یورتان

کاتالیزور دابکو ، یکی از مواد اولیه مورد نیاز جهت تهیه فوم پلی یورتان است. DABCO (آمین ال وی 33) به عنوان یک کاتالیزور باز برای موارد زیر استفاده می شود :

*تشکیل پلی اورتان از الکل و ایزوسیانات مونومرها و پیش پلیمرهای کاربردی.

*واکنش ­های بایلیس – هیلمن و موریتا – بایلیس – هیلمن از آلدهیدها و کتون های غیر اشباع و آلدهیدها.

آمین ها در درجه اول واکنش بین آب و ایزوسیانات را کاتالیز می­ کنند. با این وجود اغلب به عنوان کاتالیزور “دمنده” خوانده می شوند. آن ها فعالیت­ های مختلفی در ارتقاء واکنش بین پلیول و ایزوسیانات (واکنش ژلینگ) دارند. ترکیبی از آمین­ های مختلف برای متعادل کردن واکنش­ های ژل و دمیدن به کار برده می­ شود تا بتوانند فرآیند فوم را به طور کافی کنترل کنند. کاتالیزورهای آمین ، بر خصوصیات فیزیکی و کیفیت محصول نهایی تأثیر می­ گذارند.

کاتالیزورهای آمین پلی اورتان متداول شامل triethylenediamine pentamethyldiethylenetriamine و dimethylcyclohexylamine هستند. از کاتالیزورهای آمین متداول می توان در انواع کاربردهای فوم پلی اورتان ، از جمله صندلی اتومبیل ، مبلمان و تشک های اثاثه یا لوازم داخلی ، یخچال و فریزر ، سقف و پوشش دیوارها استفاده کرد. همه روزه این محصولات با دوام زندگی ما را راحت­ تر و ایمن­ تر می­ کنند. بنابراین هر روزه شاهد رشد روز افزون کاربردهای این محصولات هستیم.

کاتالیزور قلع Tin یا کاسموس در تولید فوم پلی اورتان

عموما ، ترکیبات قلع (II) ، به عنوان کاتالیزور جهت تولید اسفنج مورد استفاده قرار می گیرند. کاتالیزور قلع واکنش ژل را به شدت کاتالیز می­ کند. اگر پلیمر نتواند واکنش پلیمریزاسیون را به درستی انجام دهد، کاتالیزور قلع باعث شکاف فوم یا احتمالاً فروپاشی می­ شود. کاسموس یک کاتالیزور اساسی برای تولید فوم­ های پلی اورتان ، کاتالیزورهای مورد نیاز لاستیک سیلیکون، لاستیک پلی اورتان و روکش ­های پلی اورتان است.

کاربرد پلی یورتان

اخیرا، شاهد رشد روز افزون کاربردهای پلی یورتان ها هستیم. یورتان ها به شکل متنوع مانند فوم های نرم، فوم های سخت ، الاستومرها ، ترموپلاستیک ، رزین ، رنگ ، پوشش ، چسب و انواع جلادهنده و.. در دنیا مورد استفاده قرار می گیرند. و کاربرد زیادی در اسفنج مبل ، رزین های سخت ، کف پوش ، خودروها ، چسب ، عایق های ساختمان ، عایق لوازم خانگی ، در دیواره های ساندویچ پانل و پوشش های لوله های مدفون در خاک دارد. سایر کاربردهای پلی اورتان شامل موارد زیر می باشد.

*در ساخت قلب ، کلیه ، ریه مصنوعی به کار برده می شود.

*به عنوان جایگزین استخوان در بدن به کار برده می شوند.

*در فوم های پوششی (به عنوان عایق ساختمان به کار برده می شوند)

*صنعت چوب که با عنوان فوم چوب پلی اورتان معروف است. این فوم جایگزین مناسبی در صنعت چوب است.

عایق پلی اورتان

پلی اورتان ها ، که با عنوان عایق حرارتی معروف هستند. کاربردهای آن ها با تغییر دانسیته و ساختار سلول های آن تغییر می کند. این مواد می توانند به عنوان عایق صوت یا حرارت به کار برده شوند.

تاثیر پلی یورتان بر سلامتی

پلیمر پلی اورتان ، یک ترکیب واکنش یافته است که از نظر شیمیایی بی اثر است. طبق بیانات اداره ایمنی و بهداشت کار ایالات متحده ، هیچ گونه منع قرار گیری در معرض پلی اورتان گزارش نشده است. علت این امر سرطان زا نبودن این ماده تجاری بیان شده است.

این ماده تجاری یک ترکیب جامد و قابل احتراق است. به طوری که گفته می شود ، یکی از معایب اصلی و مهم فوم‌های پلی یورتان شعله‌پذیری آن ها است. پلی یورتان ها در اثر تجزیه یا حرارت مواد سمی مانند مونوکسید کربن و هیدروژن سیانید را تشکیل می دهند. بدین منظور این محصولات باید عاری از مواد بازدارنده شعله باشند.

ایزوسیانات ، یکی از اصلی ترین مواد اولیه فوم پلی یورتان ها است. همان طور که به طور مکرر در تمامی مقالات مشاهده می شود. این ماده به عنوان حساس کننده پوست و تنفس شناخته شده است. از این رو قرار گرفتن در معرض این مواد ممکن است برای سلامتی انسان مضر باشد. به همین علت ، احتیاط هنگام استفاده از این ماده لازم و ضروری است.

MSDS

در زیر ، به برخی نکات نوشته شده در برگه اطلاعات ایمنی مواد اولیه فوم پلی اورتان اشاره می کنیم.

*حتما از دستکش ، عینک و لباس مخصوص استفاده کنید.

*از تماس PU ، با چشم و پوست خودداری نمایید.

*لباس رو قبل از ورود مجدد به آزمایشگاه شست و شو دهید. تا عاری از آلودگی گردد.

لازم و ضروری است قبل از استفاده از هر ماده شیمیایی برگه اطلاعات ایمنی آن را مطالعه بفرمایید.

ذخیره سازی و نگهداری

همان طور که در بالا ذکر شده است. پلی ال ، یکی از مواد اولیه اصلی و مهم جهت تهیه پلی اورتان است. این ماده رطوبت زا است. و آب را به راحتی از هوا جذب می کند. که در نهایت موجب افزایش کربن دی اکسید می شود. جذب رطوبت موجب کاهش چگالی و مقاومت فوم می شود. بدین منظور محافظت از مواد اولیه فوم پلی یورتان در برابر رطوبت لازم و ضروری است.

بازار جهانی فروش

اخیرا شاهد رشد روز افزون (۵٫۹%) در بازار فروش جهانی پلی اورتان­ ها هستیم. آسیا – اقیانوسیه بالاترین فروش در بازار جهانی این محصول را به خود اختصاص داده است (نمودار را مشاهده کنید).

افزایش فروش در این منطقه به دلیل دسترسی آسان به مواد اولیه ، افزایش سرمایه گذاری های خارجی و پایین آمدن هزینه­ های کاری می باشد. استفاده از فوم پلیمر در صنایع مانند ساختمان و ساخت و ساز ، بسته بندی و خودرو در کشورهای در حال ظهور از جمله چین ، هند ، اندونزی و تایلند رو به رشد است که این امر نقش مهمی در افزایش فروش بازار کشور دارد. صنعت ساختمان و ساخت و ساز فرصت های رشد بالایی را برای بازار فوم پلیمر فراهم می­ کند، زیرا فعالیت های ساخت و ساز و توسعه زیر ساخت ها در کشورهای در حال توسعه در سراسر جهان رو به افزایش است.

تخریب پلی یورتان

پیوندهای استری و اورتانی ، در پلی اورتان ها مستعد تخریب هستند. استرها در نتیجه این تخریب به اسید و الکل تجزیه می شوند. پیوند اورتانی به الکل و کروبامیک اسید تجزیه می شود. از آن جا که پلی اورتان ها نیز همچون سایر پلیمرها در معرض تخریب هستند. بنابراین ، به منظور جلوگیری از تخریب آن ها از روش های همچون سلولیز ، تومولیز ، پیرولیز و فتولیز استفاده می کنیم.

سوالات متداول و پرتکرار

تفاوت پلی اورتان با پلی یورا چیست؟

شباهت و تفاوت این دو نوع فوم عبارتند از :

پلی اورتان : به ماده پلیمری اطلاق می شود که از واکنش ایزوسیانات با پلیول سنتز می شود.

این واکنش نیازمند کاتالیزور و دمای خاصی است.

پلی آمید : به ماده پلیمری اطلاق می شود که همراه با اوره اورانیوم باشد. که از واکنش ایزوسیانات با پلی آمین سنتز می شود.

این واکنش نیازمند کاتالیزور و دمای خاصی نیست.

پیوند اوره پایدارتر از پیوندهای اورتان است. زیرا باند های اوره مستحکم تر از پیوندهای اورتان هستند.

درصد پلی و ایزو در فوم پلی اورتان چه مقدار است؟

پلی اول و ایزوسیانات (1 به 5) : 1 به 5 نسبت ترکیب دو مواد پلی و ایزو با یکدیگر است. این عدد در نسبت های دیگر نیز مورد استفاده قرار می گیرد. این نسبت ها عبارتند از :

*1 به 3

*1 به 7

*و عددهای دیگر