Как производят полиуретан (16.02.23 г.)

Технологии производства пластмасс начали свое развитие много лет назад. В середине 50-х годов прошедшего столетия удалось наладить промышленное изготовление пластиков, в том числе полиуретана — синтетического полимера. Пластик производится из полиола и изоционата, компонентов, выделяемых из сырой нефти. Полиуретан сразу стал востребованным сырьем на рынке полимеров из-за высоких прочностных качеств и эластичности.

Кроме того, материал имеет низкую степень истираемости, долговечен, морозоустойчив, сохраняет форму после деформаций. Полимер устойчив к действию микроорганизмов, не стареет, вес полиуретана небольшой. Для полимера характерны высокие значения диэлектрической проницаемости, он устойчив к действию масел и спиртов.

Благодаря уникальным свойствам полиуретан нашел применение в процессе производства разного вида изделий. Это обувь, ролики, матрасы, прокладки для технических установок. Из полимера делают втулки, манжеты, кольца, защитные и утепляющие покрытия. Это недорогое и надежное сырье, которое с успехом заменяет дорогостоящую сталь.

Резина или пластик

В зависимости от типов уретановых групп, уровня кристаллизации, массы молекул и других характеристик, полиуретан может быть гибким или очень твердым. Необычные качества материала — способность быть эластичным и твердым, озадачили ученых, которые не могли отнести материал к резине или пластмассе.

В итоге полиуретан был отнесен к отдельной группе синтетических эластомеров, производимых на базе полимеров гетероцепного вида. В составе этого полимера имеются алкилы и ацилы. Кроме этого, в состав включены модификаторы, которые предназначены для формирования свойств конечного продукта.

Полиуретан является альтернативой резине. Из него делают втулки, уплотнители, другие гибкие изделия, использующиеся в электротехнике и других отраслях производства. Полиуретановые элементы незаменимы в установках с агрессивными средами, которые эксплуатируются при широком разбросе температур.

Производство

Процесс изготовления полимера довольно сложный, требует времени и соблюдения правил. В производственном процессе участвует сложное энергоемкое оборудование.

На первом этапе подбираются компоненты, из которых делают материал. Это изоционат и полиол, которые подвергают длительному смешиванию, во время этого процесса добавляются полиэфиры, эмульгаторы, стабилизаторы и вспениватели. В результате термостатического смешивания получается однородная смесь.

От разновидности компонентов и их химического состава зависит физическое состояние полиуретана — получаются вязкие, высокоэластичные вещества, ячеистые и жесткие полимеры. В дальнейшем смесь подвергают обработке разными способами. Возможны прессование, резка, сверление и другие технологии.

Переработка

На фоне загрязнения окружающей среды на первый план выходит проблема переработки пластиков. В настоящий момент наблюдается увеличение площадей свалок, расходы на вывоз пластикового сырья также возрастают. На этом фоне внедрено несколько способов переработки полимера:

• физический, когда пластик измельчают до состояния мелких фракций, их используют в качестве наполнителей строительных сооружений;
• переплавка, в результате получается вторичное сырье для изготовления пластиковых изделий;
• гликолиз с созданием высокого давления, когда образуются расщепленные углероды;
• химический метод предполагает деполимеризацию, результатом которой являются вещества с низкой молекулярной массой;

Метод сжигания существует, но признан небезопасным, так как в процессе сжигания образуются вредные вещества, загрязняющие атмосферу.