Poliuretany (PUR lub PU) to polimery powstające w wyniku addycyjnej polimeryzacji, wielofunkcyjnych izocyjanianów do amin i alkoholi. Cechą wyróżniającą poliuretany od innych polimerów jest występowanie w ich głównych łańcuchach ugrupowania uretanowe [-O-CO-NH-].
W zależności od składu i masy cząsteczkowej poliuretanów, zmieniają się ich właściwości fizyczne i chemiczne, a otrzymane tworzywa mają zróżnicowane własności. Znajdują zastosowanie właściwie wszędzie – w przemyśle np. przy produkcji mebli tapicerowanych, siedzeń samochodowych, przy wytwarzaniu włókien, sztucznej skóry, farb i lakierów poliuretanowych oraz w budownictwie jako materiał termo- i hydroizolacyjny budynków czy urządzeń. Łatwo je montować, można je wytwarzać w warunkach naturalnych, a tworzywo powstaje w ciągu kilku minut od zainicjowania reakcji chemicznej.
Poliuretany nie mają zbyt długiej historii – zostały wynalezione w latach 30 ubiegłego wieku przez profesora Otto Bayer. Po raz pierwszy zastosowano je na szeroką skalę podczas II wojny światowej, głównie jako zamiennik drogiej i trudnej do zdobycia gumy, ale stosowano je również jako wykończenia samolotów i materiał do produkcji wytrzymałej odzieży. Przez kolejne lata zwiększano skalę zastosowania tego tworzywa. Choć większość ludzi nie jest świadoma istnienia poliuretanu, to trudno sobie dziś wyobrazić życie bez niego.
Tworzywa poliuretanowe są materiałami, dzięki którym można ograniczyć straty energii podczas bieżącej eksploatacji. Posiadają niski współczynnik przewodnictwa cieplnego, co pozwala na efektywną gospodarkę energią.
PIANKA POLIURETANOWA
Pianka poliuretanowa to zwykle mieszanina izomerów toluenodiizocyjanianu (głównie 2,4-diizocyjanianotoluenu) oraz metylodifenylodiizocyjanian (tzw. MDI, nazwa systematyczna: 1-izocyjaniano-4-(4-izocyjanianobenzylo)benzen). TDI jest nieco mniej reaktywny i nadaje piankom większą sztywność, zaś MDI jest bardziej reaktywny i prowadzi do otrzymania pianek bardziej elastycznych. Drugim reagentem przy produkcji pianek są oligomery z grupami -OH na końcach. Są to albo poliestry albo polietery, które w technologicznej praktyce nazwa się poliolami. Nazwa poliole przyjęła się z tego względu, że niezależnie od chemicznego rodzaju surowca (poliester, polieter, glikol i in.), do otrzymania PUR (do reakcji) wykorzystuje się tylko obecność grup hydroksylowych. Pianki na bazie poliestrów są sztywniejsze i mało odporne na czynniki środowiskowe, zaś pianki na bazie polieterów są bardziej elastyczne i trwalsze. Montaż pianki odbywa się poprzez natrysk pod wysokim ciśnieniem, za pomocą pistoletu. Pozwala to na dotarcie do miejsc trudno dostępnych i o skomplikowanej konstrukcji.W procesie wytwarzania pianek wyróżniamy 4 etapy:
- Okres utajony, który zaczyna się z chwilą zmieszania komponentów, a kończy się gdy mieszanina zaczyna zwiększać swoją objętość.
- Okres wzrostu pianki.
- Okres stabilizacji pianki, tworzenie się polimeru.
- Okres dojrzewania, usztywnienie budowy strukturalnej polimeru
WŁAŚCIWOŚCI PIANKI
Rozwiązania energooszczędne:
- spełnia wymagania standardu budownictwa energooszczędnego i pasywnego,
- pianki PUR uznawane są za tworzywo o najlepszych parametrach izolacji cieplnej,
- charakteryzuje się niskimi wartościami współczynnika przewodzenia ciepła,
- zmniejsza sezonowe zapotrzebowanie poboru energii na ogrzewanie budynku,
- jej elastyczność eliminuje możliwość samoistnej kompresji; wilgoć nie powoduje osłabienia i degradacji materiału,
- ma bardzo dobre właściwości termoizolacyjne
- wytrzymuje wahania termiczne od -200oC do +140oC,
- wykazuje najlepsze parametry użytkowe wśród znanych materiałów termoizolacyjnych, dzięki temu, by osiągnąć ten sam efekt ochrony cieplnej, można zastosować mniejszą, w porównaniu z innymi izolatorami, grubość poliuretanu.
- w jednym procesie aplikacji uzyskujemy termo i hydroizolację,
- można stosować ja na wszystkie suche i oczyszczone podłoża, np. papę bitumiczną, eternit, beton, drewno, blachę,
- jest aplikowana bezspoinowo, co wyklucza powstawanie mostków termicznych
- jej struktura jest twarda i spoista, co pozwala na myci myjkami ciśnieniowymi typu kärcher.
Wytrzymałość i obojętność chemiczna:
- posiada podwyższoną odporność na działanie wielu czynników chemicznych i biologicznych,
- jest odporna na agresywne środowisko chemiczne (odporna na kwasy, zasady, spaliny przemysłowe, oleje mineralne, benzynę, olej napędowy, rozpuszczalniki),
- jest obojętna chemicznie, nietoksyczna, nie wydziela ostrego zapachu w czasie natrysku i jest bezwonna w czasie użytkowania budynku, nie zawiera formaldehydów, dwutlenku węgla i innych niebezpiecznych gazów,
- jest ekologiczna – może mieć bezpośredni kontakt z żywnością,
- nie wywołuje reakcji alergicznych u ludzi i zwierząt,
- umożliwia dyfuzję pary wodnej z pomieszczeń, dając efekt „oddychania” przegrody,
- jej parametry fizyczne nie ulegają zmianie,
- szybkość wykonania – do 1000m2 dziennie – pozwala na wysoką wydajność.
- jej twardość jest na tyle wysoka, że dodatkowo usztywnia konstrukcję np. dachu,
- powłoka z piany poliuretanowej stanowi skuteczną ochronę więźby przed wilgocią i jej następstwami w postaci pleśni i grzybów,
- posiada zdolność idealnego tłumienia drgań,
- posiada dużą wytrzymałość mechaniczną, przy małym ciężarze właściwym,
- minimalizuje obciążenia konstrukcyjne,
- poprzez odpowiednią twardość jest odporna na insekty i gryzonie,
- jest materiałem samogasnącym i nierozprzestrzeniającym ognia,
- nie ma ograniczeń instalacyjnych związanych z konstrukcją budynków, można izolować trudno dostępne miejsca, o skomplikowanych kształtach,
- stanowi doskonałą hydroizolację.
- pochłania uciążliwe dźwięki,
- chroni przed hałasem zewnętrznym i wewnętrznym, powietrznym i uderzeniowym.
- izolacje chłodnicze,
- izolacje kriogeniczne,
- rurociągi,
- urządzenia wentylacyjne,
- izolacje fundamentów
- izolacje stropodachów
- poddaszy
- izolacje ścian
- budynków przemysłowych , hal, inwentarskich,