Основные области и объемы производства полиуретана

ВВЕДЕНИЕ 2
1 Описательная характеристика 3
1.1 Основные понятия и свойства полиуретана 3
1.2 Процесс получение полиуретана 6
2 Основные области и объемы производства полиуретана 7
2.1 Области применение полиуретана 7
2.2 Объемы производства полиуретана в Росси и за рубежом 10
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 12
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 14

Весь текст будет доступен после покупки

Полиуретан – полимер, который на сегодняшний день считается одним из самых популярных и применимых материалов в различных сферах и областях промышленной деятельности. Применение полиуретана может быть осуществлено в разливных агрегатных состояниях: как в жидком виде, так и в твердом и в распыленном.
Формирование и применение полиуретана относят к началу 1935 года. В то время инженер-химик Байнир осуществлял процесс синтеза из дизоцианта и полиэфира в жидком виде. В процессе такого синтеза было сформировано вещество с достаточно уникальными свойствами, которые значительно выигрывали в сравнении с другими видами пластмасс. Следующие исследование данного полимера были направлены на формирование различных волокон синтетического типа, различных пен, которые должны были обладать одним главным свойством – высокой эластичностью.
Актуальность исследования заключается в том, на сегодняшний день сам полиуретан и его применение очень распространено в современном мире. Большинство изделий и материалов, которые нас окружают, являются результатом различных процессов, источником сырья которых является полиуретан. Именно поэтому детальное изучение полиуретана является актуальным для каждого человека в современном мире.

Весь текст будет доступен после покупки

1Описательная характеристика

1.1 Основные понятия и свойства полиуретана

Полиуретан (рис.1) – это целый класс синтезируемых полимеров, в молекулах которых присутствуют группы уретанов. В связи с тем, что молекулярная структура их может отличаться, технические характеристики и свойства полиуретанов могут быть различными. По этой причине их относят к эластомерам. Эластомерами называют упругие материалы, которые могут растягиваться и принимать исходное положение, то есть ведут себя как резина[3].


Рисунок 1 – Внешний вид полиуретана
Полиуретан обладает большим набором физических свойств, выгодно отличающих его от конкурентов. Эластомер обладает такими физическими характеристиками[2]:
• высокие прочностные показатели и сопротивляемость разрыву;
• высокие показатели диэлектрических свойств;
• материал не впитывает влагу, стоек к воздействию атмосферных осадков;
• стоек к воздействию растворителей и масел;
• стоек к воздействию радиоактивного излучения;
• материал обладает хорошей эластичностью при различных показателях твердости, начиная с 40 и заканчивая 97 единицами Шора;
• при деформации полиуретан восстанавливает свои начальные геометрические характеристики (обратная деформация);
• листовой полимер выдерживает давление до 100 МПа;
• полиуретан сохраняет свои технические характеристики при эксплуатационной температуре до 120 градусов Цельсия. Нижний рабочий предел температуры полиуретана составляет минус 70 градусов;
• полиуретан биологически инертен, не поддерживает рост плесени и грибка, не гниет и может сам выступать в роли антикоррозионной защиты.
Он легче, чем металлы, эластичнее, не является проводником электричества, не поддается воздействию абразивов. Изготовленные из полиуретана механизмы производят меньше шума, чем металлические, они не требуют больших затрат при ремонте и обслуживании.
Химические свойства листов полиуретана заключаются в высокой степени устойчивости к воздействию некоторых агрессивных сред. Так, материал может долгое время контактировать с[6]:
• растворителями;
• маслами;
• нефтепродуктами, горюче-смазочными составами.
Не меняет лист ПУ своих характеристик и при воздействии ультрафиолета, при долгом нахождении в воде пресной или соленой. Но возможно разрушение от воздействия кислот, щелочей, веществ, содержащих хлор, ацетон,
Технические характеристики показывают в каких условиях материал сохраняет рабочие качества[8]:
• при диапазоне температур от -700С до +1200С;
• эластичность по шкале Шора от 47 до 97 единиц;
• максимальное давление - 100 МПа.
Габаритные размеры и толщина листового полиуретана разнятся в зависимости от сферы применения. Но, чаще всего, это прямоугольные или квадратные полотна толщиной 20 мм – 300 мм, соотношением сторон – 800Х1000мм, 500Х500 мм. и т.д. Возможно изготовление по индивидуальным размерам заказчика.
В сравнении с пластиками свойства материала полиуретана также более практичны. Он устойчив к механическому воздействию, обладает значительной упругостью и не поддается абразивам.
Механические свойства полиуретана (рис.2):


Рисунок 2 - Механические свойства полиуретана





1.2 Процесс получение полиуретана

Полиуретаны можно получать реакциями полиприсоединения и поликонденсации. На практике наибольшее распространение получила реакция полиприсоединения, основанная на взаимодействии ди- или полиизоцианатов с соединениями, содержащими не менее двух гидроксильных групп в молекуле. Полиолы и изоцианаты вступают в реакцию в присутствии катализаторов и добавок, в результате чего образуются различные полиуретаны (рис.3)[10].


Рисунок 3 – Образование полиуретанов
В реакционную смесь добавляют незначительное количество воды, и в результате прохождения реакции с частью изоцианатных групп образуется углекислый газ, который и является основным фактором вспенивания. В то же время, первичная аминогруппа вступает в реакцию с изоцианатом, замещая мочевину, тем самым достигается устойчивость цепи.
Реакция полиизоцианатов с водой (рис.4)[7]:


Рисунок 4 - Реакция полиизоцианатов с водой



2 Основные области и объемы производства полиуретана

2.1 Области применение полиуретана

Уникальным свойством полиуретана является то, что он может быть в различных агрегатных состояниях, соответственно области и сферы его применения также зависят от этого свойства.
В жидком состоянии полиуретан формируется как спрей (рис.5). В таком виде полиуретан применяется в качестве покрытия различных поверхностей, например бетонной поверхности, каких-либо резервуаров и так далее[2].


Рисунок 5 – Полиуретан в жидком состоянии
В жидком аграрном состоянии полиуретан в виде спрея для нанесения различных поверхностей служит пленкой, которая защищает эти поверхности, например в таком виде полиуретан применяется для покрытия кровли. Также из такого вида полиуретана производятся различные лаки, краски, клеи, герметики и так далее.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Булатов Г.А. "Пенополиуретаны в машиностроении и строительстве".М., Машиностроение, 1978.
2. Хард Р. "Новые области применения пенополиуретанов". М., Химия, 1985.
3. 10. Н.И. Кольцов, В. А. Ефимов Полиуретаны, «Полиуретановые технологии» №2, 2005.
4. Улиг К. «Открытие полиуретанов» Carl Hanser Мюнхен 1999.
5. В.А. Ефимов, Ф.В. Багров, Н.И. Кольцов //Докл. АН. 1997. Т.355, №6. С.768-773.
6. Ю.С. Липатов, Ю.Ю Керча, Л.М. Сергеева, структура и свойства полиуретанов. Киев: Наук. Думка, 1970. 279 с.
7. Ю.Ю. Керча. Физическая химия полиуретанов. Киев: Наук. Думка, 1979. 224 с.

Весь текст будет доступен после покупки