Полиуретан, пенополиуретан, полимочевина

Большая советская энциклопедия

Полиуретаны

полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы уретановые группировки -NH-CO-O-.
Обычно полиуретаны получают поликонденсацией ди- или полиизоцианатов с соединениями, содержащими активные атомы водорода, например двух- и трёхатомными спиртами. Этот процесс часто называют полимеризацией или полиприсоединением. Для синтеза полиуретанов чаще всего используют 1,6-гексаметилендиизоцианат, 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианаты, три (n-изоцианатфенил) метан, простые и сложные алифатические или ароматические полиэфиры, гликоли, глицерин.

Свойства полиуретанов изменяются в очень широких пределах (в зависимости от природы и длины участков цепи между уретановыми группировками, от структуры - линейная или сетчатая, молекулярной массы, степени кристалличности и др.). Полиуретаны могут быть вязкими жидкостями или твёрдыми (аморфными или кристаллическими) продуктами - от высокоэластичных мягких резин до жёстких пластиков (твёрдость по Шору от 15 по шкале А до 60 по шкале D соответственно). Полиуретаны устойчивы к действию кислот, минеральных и органических масел, бензина, окислителей; по гидролитической стойкости превосходят полиамиды. Линейные полиуретаны растворимы в некоторых полярных растворителях (например, диметилформамиде, диметилсульфоксиде).

Полиуретаны используют в виде пен (пенополиуретаны - пенопласты), каучуков (уретановые каучуки), термопластов, волокон (полиуретановые волокна), лаков (полиуретановые лаки), клеев (полиуретановые клеи), латексов для приготовления герметизирующих составов и др. Изделия из полиуретана получают методом жидкофазного литья непосредственно из исходных мономеров или из предварительно полученных полимеров (форполимеров).

Мировое производство пенополиуретана в 1973 составило около 1,2 млн. т.

Лит.: Саундерс Дж. Х., Фриш К. К., Химия полиуретанов, пер, с англ., М., 1968.

Ю. Л. Морозов.

Материалы проекта Рубрикон

Полиуретан

– полимер (эластомер), получаемый путем смешения 2-х компонентов: изоцианата и полиола (специальная смесь полиэфирных смол). Обычное соотношение смешивания компонентов полиуретана составляет 1:1 по объему или 1.1:1 по весу, может варьироваться в зависимости от требований, предъявляемых к конечному продукту – полиуретану, и в зависимости от рекомендаций производителя исходных компонентов (полиола и изоцианата) для получения полиуретана. Плотность полиуретана около 1.1-1.2 кг/литр. Полиуретана может наноситься ручным методом (валиком, кистью), напылением и заливкой с использованием специального оборудования.

Пенополиуретан

– вспененный полиуретан. Пенополиуретан представляет собой пористую ячеистую структуру. Различают жесткий пенополиуретан с большим содержанием закрытых ячеек, заполненных газом СО₂, и эластичный пенополиуретан, имеющий открыто ячеистую структуру. Плотность и тип пенополиуретана может варьироваться в широких пределах в зависимости от исходных компонентов: от 30 до 300 кг/м³ и более. Для сэндвич-панелей, заливки полостей, теплоизоляции обычно используется жесткий пенополиуретан с плотностью 30-50 кг/м³. Эластичные пенополиуретаны в быту – поролон, детали интерьера автомобилей, подошвы для обуви и т.д. Вспенивание полиуретана происходит в процессе напыления или заливки, для этого в исходные компоненты для получения пенополиуретана вводятся специальные вспенивающие агенты и/или используются специальные вспенивающие насадки или пистолеты. Заливка полостей пенополиуретаном и напыление пенополиуретана на большие поверхности происходит с использованием специального оборудования.

Полимочевина

– полимер (эластомер), получаемый путем смешения 2-х компонентов: изоцианата и полиэфираминной смеси. Полиэфирамины существенно дороже, чем полиолы, поэтому стоимость 1 кг полимочевины превосходит стоимость 1 кг полиуретана в 4-5 раз. Соотношение смешивания компонентов полимочевины составляет 1:1 по объему или 1.1:1 по весу. Плотность полимочевины около 1.1-1.2 кг/литр. Полимочевина является 100% твердым веществом, не содержащим в себе газовых включений и летучих веществ, в отличие от полиуретана и пенополиуретана. Путем выбора исходных компонентов может быть получена полимочевина в области от мягких до жестких эластомеров. Введение красителей позволяет получать покрытия из полимочевины нужного цвета.

Гибридная система полиуретан / полимочевина

– полимер (эластомер), получаемый путем смешения 2-х компонентов: изоцианата и смеси полиола и полиэфираминов. Обладает промежуточными свойствами между полиуретаном и полимочевиной – высокой реакционной способностью, относительной нечувствительностью к внешним условиям при нанесении, более низкой ценой, чем истинная полимочевина. Свойства гибридной системы варьируются в зависимости от содержания аминных групп в полиольной смеси.

Принято считать, что при содержании более 80% аминных групп в полиэфирной смеси конечный продукт будет полимочевиной, при содержании менее 20% аминных групп в полиоле конечный продукт будет полиуретаном, промежуточное содержание аминных групп в смеси (20-80%) характерно для гибрида полиуретан/полимочевина.