Формула полиуретана: ХиМиК.ru — ПОЛИУРЕТАНЫ — Химическая энциклопедия

Формула полиуретана: ХиМиК.ru — ПОЛИУРЕТАНЫ — Химическая энциклопедия

Содержание

свойства и выгоды » КАМ-КЛЮЧ

Полиуретан – это сырьевой материал (гетероцепной полимер), который используют для выпуска разных комплектующих и антикоррозионного покрытия готовых деталей. Экономическая обоснованность его применения базируется на том факте, что у изделий с полиуретановым покрытием долгий срок службы.

Рассчитать фактическую ценность применения этого полимера можно на основании 3 факторов:

  1. Срок эксплуатации детали

Металлоконструкции, которые получили АКЗ или комплектующие, созданные из полиуретана, имеют длительный срок службы. Это объясняется физико-химическими свойствами материала. Например, его предел прочности при разрыве составляет 312 кг/см2, а у резины только 115 кг/см2. Значительная разница наблюдается и у рабочего диапазона температур, абразивной стойкости и эластичности.

  1. Снижение дохода из-за простоя оборудования

Неисправность станков и оборудования наносит финансовый ущерб любому предприятию. Покупка или изготовление новых комплектующих из резины или металла требует времени, что только увеличивает потери компании. Однако выпуск такой же детали из полимера проходит максимально быстро, а полиуретановое покрытие металлических элементов продлевает их срок службы. То есть сокращает простой и снижает финансовые потери фирмы.

  1. Разница в стоимости изделий

Рыночная цена комплектующих и покрытий из полиуретана ниже, чем стоимость аналогичных изделий из других материалов. Это объясняется экономным расходом сырья, его высокой прочностью и простотой обработки. Физико-механические показатели полимера дают возможность отказаться от дополнительного армирования, а при футеровке увеличивают полезный объем емкости при снижении общего веса.

Компания «Кам-Ключ» неоднократно убеждалась в том, что применение полиуретанового покрытия обеспечивает более долгий срок службы целых технологических комплексов. Судить об экономической выгоде использования этого полимера можно по отзывам предприятий, которые уже воспользовались услугами фирмы. Среди них значатся:

  • ПАО «КАМАЗ»;
  • ТФК АО «ПОЛИЭФ»;
  • ПАО «Нижнекамскнефтехим»;
  • АО «СИБУР-ХИМПРОМ»;
  • ПАО «МЕТАФРАКС».

Приведенный здесь перечень далеко не полный. Множество компаний по России уже воспользовались экономическими преимуществами, которые даёт футеровка, антикоррозионная или огнезащита, сделанная специалистами «Кам-Ключ». Почитать благодарственные письма и электронные отзывы руководителей этих компаний вы можете на соответствующих страницах нашего сайта.

Преимущества полиуретана в разных ситуациях

Убедительно раскрыть все достоинства этого полимера поможет такая последовательность примеров:

  1. Замена резиновых уплотнителей на полиуретановые кольца продлевает срок службы трубопровода. Также создание втулок и манжет обходится дешевле в сравнении с другими материалами;
  2. Гуммированные полиуретаном колеса можно эксплуатировать примерно в 4 раза дольше по отношению к таким же колесам из резины. Реконструкция изделий с его применением пройдет быстрее и дешевле.
  3. Футеровка кузова карьерной спецтехники требует резиновых пластин толщиной в 15 см. Такое же покрытие полиуретаном возможно при толщине материала всего 5 см. То есть полезный объём кузова самосвала увеличится за счет сэкономленного места.
  4. Ударопрочность пуансонов, матриц и пружин, сделанных из полиуретана выше, чем у аналогичных деталей из металла. Срок их службы, а соответственно и эксплуатация оборудования продлится за счет устойчивости материала к деформации и коррозии.
  5. Распределение нагрузки при использовании полимерных пуансонов и матриц происходит равномерней, что ускоряет изгиб металлических заготовок. Это же качество позволит сохранить структуру металлического сплава и вынуть готовое изделие из формы.
  6. Сделать срок службы такелажа более длительным можно при помощи направляющих из полиуретана. Их характеристики выше показателей металлических и резиновых аналогов. Благодаря им тросы станут медленней стираться, а значит прекратятся внезапные обрывы, опасные как для персонала, так и для груза.
  7. Полиуретановые ролики меньше вибрируют и шумят, чем такие же детали из капролона или фторопласта. Их механическая устойчивость отражается в длительном сроке службы и отсутствии следов на разных поверхностях.
  8. Полиуретановая футеровка емкостей обеспечивает сохранность продукции, которой противопоказаны механические воздействия. Она смягчает до безопасного уровня любой контакт двух поверхностей.

Изделия с полиуретановым покрытием имеют более долгий срок службы, что само по себе говорит об экономической целесообразности применения этого материала. Используя детали из полимера предприятие сократит затраты на производство, сумеет избежать непредвиденного простоя ценного оборудования, а значит вовремя выполнит заказ и получит прибыль.

Оправданность финансовых трат на проведение АКЗ или покупку деталей из полиуретана – это уменьшение расходов на поточный ремонт оборудования и своевременное выполнение контрактов. Получить больше информации и оформить заказ вы сможете у менеджера компании, если позвоните по указанным номерам.

Полиуретановые листы

  • Конвейерное оборудование

    Ролики конвейерные

    Роликоопоры ЖГ, НГ и др.

    Барабаны конвейерные

    Механические соединители (замки)

    Клея и грунт для стыковки

    Конвейерная лента

    ГОСТ 20-2018

    Конвейерная лента б.у.

    Шевронная лента

    ПВХ и полиуретановая лента

    Лента рифленая и перфорированная

    Закольцованная лента

    Скребки и щетки для лент

    Ковши норийные и крепеж

  • Резинотехнические изделия

    Ленты конвейерные

    ГОСТ 20-2018

    Конвейерные ленты б.у.

    Футеровочная пластина

    Пористая и губчатая пластины

    Рукава резиновые ГОСТ и ТУ

    Ремни клиновые приводные

    Шнуры резиновые и пористые

    Диэлектрические коврики

    Автомобильные дорожки

    Манжеты, сальники и кольца

    Пищевая техпластина

    Технические пластины

    Трубки ПВХ, ТВ-40, силиконовые

  • Полимерные материалы

    Капролон ПА-6

    Фторопласт Ф4

    Винипласт

    ОРГСТЕКЛО (акриловое стекло)

    Полиацеталь

    Полиуретан

    Лента ФУМ

    Поликарбонат

    Полистирол

  • Изоляционные материалы

    Текстолит

    Стеклотекстолит

    Гетинакс

    Стеклоткань и лакоткань

    Фольматкань (стеклоткань)

    Лента асбестовая ЛАЭ, ЛАТ

    Войлок

    Трубки ПВХ и силиконовые

  • Асбестотехнические изделия

    Асбестовая ткань АТ

    Асбокартон

    Паронит

    Асбест хризотиловый

    Лента тормозная ЛАТ и ЛАЭ

    Шнур асбестовый

    Набивки асбестовые, графитовые и безасбестовые

  • Строительный инструмент

    Ищем поставщиков строительного инструмента

  • Прочая продукция и услуги

    Стыковка конвейерной ленты в кольцо методом горячей вулканизации

    Клея для стыковки и соединители (замки)

    Стальной тросс (новый и б. у.)

    ПВХ рукава (шланги)

    Готовый конвейер на заказ

    Формула полиуретана была выведена в еще середине 20го века, но в тот момент стоимость изделий из полеуретана была заоблочной и использовался он только в крайней необходимости. Сейчас производство полиуретана поставлено на поток разными заводами и он стал доступен каждому.

 

    Это крайне уникальный материал, сферы применения которого практически не ограничены.

    Полиуретан получил внесгласное название «материал будущего». Из него и вправду можно изготовить практически что угодно, и это изделие будет хорошо служить, что немаловажно.

    Полиуретан применяется в самых разнообразных сферах, это космостроение, судостроение, автомобилестроение, он используется в различных формах, из него изготавливают покрытия роликов, детали для прессов, колес, манжеты, кольца и прочее. Учитывая что полиуретан бывает еще жидкий и вспененный, области применения практически неограничены.

 

    Полиуретан различается по цвету и твердости. Чаще всего зеленый это мягкий полиуретан, желтый и красный — средней твердости, синий — твердый. Но стоит уточнить, что не одним заводом-изготовителем в ТУ либо в ГОСТ не задеклорированы соотношения цвет/твердость. Это просто общепринятая внегласная норма для удобства, но все же стоит уточнять про твердость и цвет у продавца.

Свойства полиуретана

    Ряд отличительных характеристик делает полиуретан незаменимым материалом, это:

 

Работоспособность при экстремальных температурах от -700°C до +1200°C.

Высокая эластичность в комплекте с огромной износостойкостью (в сотни раз больше чем у резины), эластичность от 47 до 97 по Шор А.

Выдерживаемое давление до 100 МПа, что говорит о огромной прочности.

Является диэлектриком, так же имеет низкую массу.

Имеет высокую износостойкость и абразивостойкость. Так же стоек к маслам и топливам.

 

    Так же стоит учесть что при производстве очень легко добиться различных его свойств, простым путем можно добиться, к примеру, большей или меньшей силы скольжения, большего или меньшего веса материал (от 30 до 350 кг/м3) и прочего.

 

    Размер листов полиуретана стандартен 500х500, толщиной от 5 до 50 мм.

Так же возможно изготовление листов нестандартного, более длинного или короткого размеров.

 

    Мы поставляем полиуретан красного (Россия) или желтого (Китай) цветов. Всегда в наличии.

    В таблице ниже мы приведем их различия:

полиуретан

полиуретан —

Имена и идентификаторы

Name Polyurethane
Synonyms PU
PU foam
1-ethylurea
Polyurethane
Polyurethane foam
Polyurethane foams
POLYURETHANEVARNISH
POLYURETHANELACQUER
POLYURETHANEOLIGOMERS
Polyurethanes, cellular
Polyisocyanurate resins
Акрил-полиуретановая краска
Полиуретановый смешанный компонент
Акрил-полиуретановое антикоррозионное покрытие
Следующие компании реагируют на изоцианаты или форполимеры с полиолами для производства пенополиуретанов. Список неполный.
Следующие компании реагируют изоцианаты или форполимеры с полиолами для производства пенополиуретанов. Список неполный.
CAS 9009-54-5
EINECS 210-898-8 9Полиуретан — Физико-химические свойства
Molecular Formula C3H8N2O
Molar Mass 88.1084
Density 1.005g/cm 3
Boling Point 136.3°C at 760 mmHg
Температура вспышки 36,2°C
Давление паров 7,44 мм рт.ст. при 25°C
Стабильность

9 Стабильность 90 Горючий. Несовместим с сильными окислителями.

Показатель преломления 1,44
Применение Используется в авиации, железной дороге, строительстве, спорте и других областях; Используется для отделки деревянной мебели и металлических поверхностей; Используется для резервуаров для хранения, труб, холодильных камер, пива, резервуаров для брожения, изоляции бочек для свежего хранения Изоляция и сохранение холода, изоляция зданий и гидроизоляция, также может использоваться для сборных полиуретановых плит; Может использоваться для изготовления изделий из пластмассы, износостойких изделий из синтетического каучука, синтетического волокна, изделий из твердого и мягкого пенопласта, клеев и покрытий; для всех видов древесины, химического оборудования, телекоммуникационного оборудования и инструментов, а также для обработки поверхностей различных транспортных средств

полиуретан —

натуральный

Ароматический полиэфирный полиол используется в сырье CFH-168 для жесткой пенополиуретановой композиции, что улучшает прочность и тонкость ячеек жесткой пенополиуретановой пены, обладает отличными тепло- и огнестойкостью. антипиреновые свойства, а также хорошую ударную вязкость и стабильность размеров, все свойства, очевидно, лучше, чем у жесткого пенополиуретана из чистого полиэфира.

Последнее обновление:2022-01-01 11:08:43

полиуретан —

Метод приготовления

Процесс вспенивания полужесткой пены обычно включает полуфорполимеризацию и одностадийный метод. В процессе полуфорполимеризации полиэфиртриол и TDI сначала превращаются в форполимер, а затем низкомолекулярный полиэфир с высокой функциональностью используется в качестве сшивающего агента, а для вспенивания используется система водного вспенивания. Одностадийный процесс основан на сыром MDI и высокомолекулярном полиэфиргликоле высокой активности в качестве основного сырья, сшивающего агента, пенообразователя и других смешивающих пенообразователей и подготовленных.

Последнее обновление:2022-01-01 11:08:47

полиуретан —

Применение

Холодоизоляционные материалы для рефрижераторов, антикоррозийные и теплоизоляционные материалы для нефтепроводов, теплоизоляционные и холодоизоляционные материалы для оборудования и различных трубопроводов, строительных конструкционных материалов и теплоизоляционных материалов, крыльев, наполнителя, опорного материала хвостовой части и т. д.0004

слаботоксичен. При попадании на кожу промыть водопроводной водой. Товар упаковывается в пластиковые бочки и гофроящики. Сертификат продукта прилагается с содержанием нетто 10 кг или 25 кг на баррель. Транспортировка неопасных материалов, транспортная температура для поддержания 10 ℃ или более, чтобы избежать солнца, дождя. Их хранили в сухих вентилируемых складских помещениях при комнатной температуре выше 10 °С.

Последнее обновление:2022-01-01 11:08:44

полиуретан —

Справочная информация

(IARC) классификация канцерогенов 3 (Vol. 19, Sup 7) 1987
Введение класс полимеров в полиуретанах, содержащих повторяющиеся структурные звенья -NHCOO Английская аббревиатура ПУ. От полимеризации изоцианата (мономера) и гидроксильного соединения. Из-за сильной полярной группы карбамата, нерастворимой в неполярных группах, обладает хорошей маслостойкостью, ударной вязкостью, износостойкостью, устойчивостью к старению и адгезией. Материалы, подходящие для широкого диапазона температур (от -50 до 150°С), могут быть получены из различных исходных материалов, включая эластомеры, термопластичные смолы и термореактивные смолы.
Назначение Применяется для изготовления различных видов шагающих колес, резиновых роликов, резиновых стержней, резиновых пластин, уплотнительных элементов и др.
Применяется для шерсти, шелка, отделки хлопчатобумажных и смесовых тканей, трикотажа длина шерстяные ткани и др.
применяется для различных пород древесины, химического оборудования, отделки поверхностей телекоммуникационного оборудования и приборов и различных транспортных средств
может применяться при производстве пластмассовых изделий, износостойких изделий из синтетического каучука, синтетических волокон , жесткие и гибкие пенопластовые изделия, клеи и покрытия и др.
используется в резервуарах для хранения, трубах, холодильных камерах, пиве, бродильных емкостях, бочках для хранения свежей теплоизоляции и холодоизоляции, строительной изоляции и гидроизоляции, также может использоваться для сборных полиуретановых плит
, используемых в авиации, железной дороге, строительстве, спорте и другие аспекты; Используется для отделки деревянной мебели и металлических поверхностей; Используется для резервуаров для хранения, труб, холодильных камер, пива, резервуаров для брожения, изоляции и сохранения тепла бочки для хранения свежей воды, изоляции и водонепроницаемости здания, также может использоваться для сборных полиуретановых плит; Может применяться для изготовления изделий из пластмасс, износостойких изделий из синтетического каучука, синтетического волокна, изделий из твердого и мягкого пенопласта, клеев и покрытий и т. д.; Используется для всех видов древесины, химического оборудования, телекоммуникационного оборудования и инструментов, а также различных транспортных средств покрытия поверхности
категория легковоспламеняющаяся жидкость
горючесть характеристики опасности горючесть растворителя
температура и транспортировка характеристика низковентилируемого склада

Хранение и транспортировка отдельно от окислителя

огнетушащего вещества сухой порошок, углекислый газ, песок, растворимая пена

Последнее обновление:2022-11-19 20:30:21

Использование, химия, процесс и рецептура

Что такое полиуретановые покрытия?

Что такое полиуретановые покрытия?

Полиуретановые покрытия первоначально определялись как продукты, изготовленные из полиизоцианатов и полиолов, но их также можно определить более широко и включить все системы на основе полиизоцианата, независимо от того, идет ли реакция с полиолом, полиамином или водой. Это означает, что полиуретановая краска может содержать уретановые, мочевинные, аллофанатные и биуретовые соединения..

Полиуретановые покрытия быстро развивались с тех пор, как они были впервые представлены несколько лет назад, благодаря их:

  • Высокоуниверсальному химическому составу
  • Превосходные свойства, такие как прочность, стойкость к истиранию и химическим веществам
  • Твердость при гибкости
  • Способность к адгезии ко всем видам подложек

В настоящее время полиуретановые покрытия наносятся с использованием водоразбавляемых, растворяющих, а также систем с высоким сухим остатком или порошковых покрытий.

Химия полиуретановых покрытий

Химия полиуретановых покрытий

Химия изоцианатной группы (-N=C=O) составляет фундаментальную основу химии полиуретановых покрытий. Его высокая химическая активность в сочетании со способностью реагировать со многими различными химическими партнерами делает изоцианатную группу особенно подходящей для рынка покрытий.

Изоцианатная группа может реагировать с любым соединением, имеющим реакционноспособный водород. Например:

  • Спирт (R-OH)
  • Амин (R-NH 2 ) и
  • Равномерная вода (H 2 O)

Эти три реакции представляют принципиальный интерес. Существует широкий спектр сырьевых материалов, содержащих гидроксил и/или амин (часто называемых полиолами или сореагентами), доступных для реакции с сырьем, содержащим изоцианат.

Реакции изоцианатной группы

Реактивные и нереактивные полиуретановые системы

Реактивные и нереактивные полиуретановые системы

Широкие категории полиуретановых технологий, используемых в лакокрасочной промышленности, классифицируются как реактивные и нереакционноспособные. Полиуретановые покрытия доступны в виде:

  • Двухкомпонентные системы, состоящие из полиизоцианата и полиола или полиамина, которые смешиваются непосредственно перед нанесением и отвердевают путем прямого сшивания при комнатной температуре.
  • Однокомпонентные системы, которые отверждаются в виде пленки под воздействием влаги, кислорода или тепла.

Система Тип Описание
Реактивный Полиуретаны с печным отверждением
  • Полиуретаны, отвердевающие в печи, аналогичны материалам двухкомпонентных систем, за исключением того, что блокированный изоцианат используется для получения стабильной при хранении однокомпонентной смеси с полиолом или полиамином. Затем изоцианат деблокируется при нагревании в печи и, следовательно, вступает в реакцию.
  • Сюда входят порошковые краски, на долю которых приходится более 10% всего уретана в красках.
Влагоотверждаемые полиуретаны
  • Полиуретаны, отверждаемые влагой, представляют собой однокомпонентные форполимеры с высоким молекулярным весом и низким содержанием свободного изоцианата, которые отверждаются в результате реакции с влагой воздуха с образованием мочевинных связей.
  • Это семейство покрытий составляет примерно 5% всего уретана в красках.
Нереактивный Не изоцианат
  • Составы, не содержащие изоцианатов, включают лаки на основе ТПУ, водные дисперсии ПУ, уретановые масла и алкиды, а также полиуретаны радиационного отверждения. Последние содержат уретановые или мочевинные связи.
  • Общим для всех только что упомянутых нереакционноспособных систем является то, что изоцианаты не вступают в реакцию во время нанесения.

Реактивные полиуретановые краски, как правило, сшиваются за счет разветвленных полиолов и/или изоцианатов или за счет образования аллофаната и биурета. Сшивание, повышая твердость и сопротивление истиранию, повышает устойчивость к воде, растворителям, атмосферным воздействиям и температуре. Однако они приводят к снижению гибкости, если используется слишком высокий уровень.

Классификация полиуретановых покрытий Американского общества по испытанию материалов (ASTM)

Технология реактивных покрытий

Технология реактивных покрытий

Реактивные полиуретановые лакокрасочные системы состоят из нескольких категорий, описанных ниже:

» Двухкомпонентные полиуретановые системы
» Однокомпонентные полиуретановые системы
» Полиуретановые системы для отверждения в печи или нагревания
» Порошковые покрытия

Двухкомпонентные или двухкомпонентные полиуретановые системы

Семейство двухкомпонентных полиуретановых покрытий было разработано первым и характеризуется жизнеспособностью. Эти системы также известны как два или два блока или 2K, и они по-прежнему являются наиболее важными продуктами.

Первичная реакция между изоцианатом и полиолами. Действительно, после смешивания изоцианата и полиола они начинают реагировать, что приводит к увеличению вязкости, а затем к гелеобразованию.

Важной особенностью этого семейства реактивных полиуретановых покрытий является то, что отверждение происходит при низких температурах, в результате чего получаются покрытия с превосходными свойствами.

Низкотемпературное отверждение обеспечивает преимущества в стоимости и обработке, а также возможность нанесения покрытий на термочувствительные материалы, такие как пластмассы, и очень большие предметы, которые нельзя нагреть, такие как полы и общественный транспорт.

Другим ключевым преимуществом двухкомпонентного покрытия является теоретически бесконечная стабильность при хранении в сочетании с быстрой реакцией отверждения после смешивания двух смол.

Системы 2K включают составы на основе растворителей, на водной основе и без растворителей.

Системы 2K на основе растворителей

Они довольно часто используются в автомобильной и авиационной промышленности для окраски, где полиуретан заменил традиционные нитроцеллюлозные и акриловые лаки. Полиуретаны могут выдерживать высокую загрузку твердых частиц и обладают лучшими свойствами.

Помимо отделки автомобилей, двухкомпонентные системы на основе растворителей используются также в верхних покрытиях для самолетов. Алифатические изоцианаты смешивают с полиэфирполиолами или смесями полиэфира с акриловыми марками.

Двухкомпонентные краски на водной основе

Стремление к покрытиям с низким содержанием летучих органических соединений привело к успешному запуску водоразбавляемых полиуретановых покрытий, которые сегодня полностью соответствуют системам на основе растворителей как по характеристикам, так и по общему внешнему виду. Эти рецепты на водной основе в настоящее время широко используются в:

  • Транспорте
  • Машины
  • Мебель и
  • Применение защитных металлических покрытий

. ..в то время как их высокая эластичность также делает их применимыми для полимерных и деревянных оснований.

Эти двухкомпонентные краски содержат диспергируемые изоцианаты и полиолы, такие как полиакрилаты или сложные полиэфиры, которые эмульгируются или растворяются в воде.

Основным изоцианатом является тример HDI, но тримеры IPDI также используются, как и HDI, модифицированный аллофанатом.

  • Ароматические сорта избегают, потому что они слишком активно реагируют с водой.
  • Гидрофобные сорта изоцианатов могут использоваться как таковые или могут быть эмульгированы частичной реакцией с гидрофильным полиолом.

Для большинства составов красок на водной основе требуется до 10% растворителя, чтобы полимер образовал однородную пленку. Покрытие отверждается при температуре от 20°C до 80°C. Чтобы обеспечить адекватное образование полимерной сетки, добавляют избыток изоцианата, чтобы компенсировать расход изоцианата во время реакции с мочевиной.
В настоящее время доступны составы
, вообще не содержащие растворителя, и они преимущественно используются в строительном секторе, где они применяются в качестве герметиков или покрытий для крыш и полов автостоянок и для защиты от коррозии.

Большинство этих систем основано на:

  • МДИ и полиэфирных или модифицированных маслом полиэфирных полиолах
  • Удлинители цепи и
  • Катализаторы

Существует большое разнообразие рецептов со сроком годности от нескольких минут до более часа, применимых при температурах от 5°C.

Высоконаполненные 2K-системы используются в качестве синтетических растворов для ремонта бетона и в качестве фундаментного материала для тяжелого оборудования. Напыляемые эластомеры также были разработаны для использования в ленточном транспортировании и горнодобывающей промышленности для облицовки труб, а также в качестве защитных мембран в строительстве.

Polyurea 2K полиуретановые краски обычно содержат MDI или IPDI или иногда также TMXDI с полиолом, представляющим собой полиоксиалкиленамин или удлинитель цепи с концевым амином. Последний может представлять собой диэтилендиамин (DETDA) или изофорондиамин (IPDA).

  • Реакция полимочевины протекает особенно быстро, поэтому катализатор не требуется.
  • Варианты применения полимочевины более разнообразны, чем для обычных полиуретановых распыляемых покрытий, благодаря их быстрому отверждению и особым характеристикам.
  • Полимочевины используются в красках для труб, грузовых судов, промышленных полов, транспортных футеровок и крыш.
  • Они привлекательны для продуктов, которые необходимо быстро вернуть в эксплуатацию после покраски, или когда пост-отверждение невозможно или слишком дорого.

Однокомпонентные или однокомпонентные полиуретановые краски

Полиуретаны
1K, отверждаемые влагой, широко используются для технического обслуживания и ремонта благодаря простоте их нанесения и превосходным механическим свойствам. Они являются хорошими кандидатами для окраски стальных конструкций, таких как мосты, краны и грунтовки, или герметиков для бетона, а также в синтетических растворах. Эти покрытия:

  • Форполимеры
  • Жидкость при комнатной температуре и
  • Получают реакцией МДИ, ГДИ или ТДИ с полиэфирными или полиэфирполиолами, которые имеют линейную разветвленную структуру с содержанием изоцианата менее 20%.

Преимущество этих однокомпонентных составов состоит в том, что не требуется ни дозирования, ни смешивания, а также стабильность при хранении со сроком годности до шести месяцев.

Эти однокомпонентные системы особенно хорошо зарекомендовали себя в антикоррозионных целях, когда добавляются антикоррозионные пигменты, такие как:

  • Цинковая пыль
  • Полимерные микросферы с цинковым покрытием
  • Фосфат цинка
  • Силикохромат свинца и
  • Слюдяной оксид железа

Каменноугольная смола может быть включена, чтобы сделать покрытие более водоотталкивающим.

Системы полиуретановой сушки в печи или печи

Краски, отверждаемые в печи, получают путем смешивания блокированного изоцианата с полиолом с образованием псевдооднокомпонентной смеси, стабильной при температуре окружающей среды. При нагревании до температуры активации (100-200°C) изоцианат разблокируется и вступает в реакцию с полиолом, образуя покрытие. Изоцианаты — могут быть ароматическими или алифатическими — все содержат один активный водород и большую часть времени содержат блокирующий агент капролактам.

Другим методом блокировки является образование уретидиндиона или димерных связей. Поскольку все эти покрытия запекаются при относительно высоких температурах, их использование ограничено приложениями, выдерживающими циклы нагрева/охлаждения. На практике они в основном используются для покрытия металлов.

Покрытия на основе растворителей, отверждаемые в печи

Обычно используется для высокоскоростных процессов окраски, например, для непрерывных рулонов стали и алюминия, которые затем обрабатываются профилировщиками, изготавливающими панели для строительства, бытовой техники и транспорта.

  • Покрытия этой категории требуют высокой гибкости и обычно наносятся на одной машине, при этом TDI обычно используется для базового покрытия, а верхнее покрытие содержит тример IPDI.
  • В составах на основе HDI и базовое, и верхнее покрытие содержат один и тот же изоцианат.
  • Полиолы представляют собой преимущественно полиэфирные сорта, акриловые и фенольные смолы, если они устойчивы к пожелтению.

Покрытия на водной основе, отверждаемые в печи

Системы на водной основе в основном используются для покрытия приборов и транспортных средств в качестве грунтовки или базового слоя для обеспечения защиты от коррозии и, при необходимости, от каменной крошки. Эти рецепты содержат дисперсии блокированных ароматических изоцианатов, обычно модифицированных гидрофильными компонентами для эмульгирования и полиэфирными полиолами или модифицированными эпоксидными смолами.

Краску часто наносят посредством катодного электроосаждения, иногда называемого EPD или e-coat, и после высыхания изоцианат активируется при нагревании в печи.

Порошковые покрытия

Область применения полиуретановых порошковых покрытий относительно невелика. Из-за отсутствия необходимости в растворителе и хороших покрывающих свойств эта система вызывает большой интерес. Эти покрытия обеспечивают:

  • Долговечность
  • Стойкость к истиранию
  • Низкотемпературная гибкость и
  • Хороший внешний вид, как и у всех других полиуретановых покрытий.

Они используются в декоративных металлических покрытиях для использования в автомобилях, мебели, бытовой технике и т. д.

Работа с порошковыми покрытиями 5

Общее требование к полиуретановым порошковым покрытиям заключается в том, что все компоненты должны быть твердыми при комнатной температуре. Чтобы предотвратить реакцию ПУ на любом предварительном этапе, важно защитить или заблокировать изоцианатные группы от реакции до тех пор, пока они не станут доступными при температуре печи.

Для блокирования изоцианатов в основном используются два метода:

  1. Комплексообразование изоцианатных групп с обратимо удаляемой группой
  2. Внутреннее блокирование изоцианатной связи за счет обратимого образования изоцианатного димера в уретидион

Связанное чтение: Откройте для себя различные типы смол, используемых для составления рецептур порошковых покрытий, здесь »

Технология нереактивных покрытий

Технология нереактивных покрытий

Общим для нереакционноспособных полиуретановых систем является то, что все они содержат полностью сформированные полимеры с уретановыми или мочевинными связями, но не содержат свободных изоцианатов.

Лаки на основе растворителей

Высокомолекулярные линейные полиуретаны образуются или растворяются в растворителях. Эти полиуретаны получают реакцией ароматических или алифатических изоцианатов (в основном МДИ и ИФДИ) с:

  • полиэфирными или полиэфирполиолами и
  • Удлинители цепи

Полиуретановый полимер имеет молекулярную массу до 100 000 и, таким образом, имеет довольно низкое содержание твердых веществ, не превышающее 10%.

Лаки наносятся кистью или распылением, а их пленка образуется путем испарения растворителя. Сообщается, что эти пленки чрезвычайно гибкие и эластичные, а также удивительно устойчивы к слабым растворителям. Их основные выходы предназначены для верхнего покрытия гибких подложек, таких как:

  • Кожа
  • Ткани
  • Подошвы для обуви и
  • Интегральная пена для кожи

Другим важным применением является электроника, где они используются для покрытия магнитных лент, когда ТПУ на основе полиэфирполиола, модифицированные сульфонатными или фосфатными группами, используются для связывания и удержания магнитных частиц в пленке.

Полиуретановые дисперсии

Значение этого семейства продуктов растет с каждым годом. ПУД представляют собой полностью прореагировавшие полиуретановые системы в виде мелких дискретных частиц размером не более одной десятой микрометра. Эти частицы диспергируют в воде, чтобы получить материал, химически и коллоидно стабильный.

Уретановые масла и алкиды

Натуральные масла, такие как льняное или соевое, можно нагревать с полиолами, такими как глицерин и пентаэритрит.

  • В этом случае реакция превращает их в диглицериды и моноглицериды.
  • Эти гидроксилсодержащие масла могут затем реагировать с изоцианатами (TDI или IPDI) и, таким образом, образовывать длинноцепочечные полимеры с концевыми гидроксильными группами, которые можно растворять в растворителях.
  • Наносятся кистью или распылением, и после испарения растворителя получается пленка, которая сшивается путем окисления ненасыщенных масел воздухом с помощью катализаторов.

Уретановые алкиды состоят из алкидной смолы, в которой часть двухосновной кислоты (обычно фталевой кислоты) заменена диизоцианатом.

  • Эфирные звенья синтезируются в ходе реакции путем поликонденсации, а изоцианат добавляется для взаимодействия с оставшимися гидроксильными группами с образованием уретановых звеньев.
  • Уретановые алкиды

  • похожи на традиционные алкиды и могут быть высыхающими или невысыхающими.

Вышеописанные уретановые алкиды следует обозначать как «модифицированные уретаном алкиды», поскольку уретановые масла часто называют «уретановыми алкидами» или «уретановым маслом» и даже «уралкидами».

Все они обладают лучшими механическими и атмосферостойкими свойствами, чем немодифицированные алкидные краски, но не так хороши, как другие реактивные полиуретановые краски. В основном используется в лаках для полов и лодок, грунтовках и для промышленной отделки.

Полиуретаны радиационного отверждения

Это семейство состоит в основном из уретанакрилатных покрытий, которые представляют собой однокомпонентные продукты с низкой вязкостью и со стопроцентным содержанием твердых веществ. Обычно их легко наносить, и они могут быть быстро отверждены с помощью источников энергии ультрафиолетового излучения или электронного луча при комнатной температуре.

  • Ароматические сорта используются в покрытиях для дерева, бумаги, пластика и чернил, в то время как
  • Алифатические системы используются там, где требуется отсутствие пожелтения, например, напольная плитка из ПВХ и сплошные полы.

Отверждаемые УФ-излучением уретанакрилаты также используются в клеях, герметиках и заливочных или герметизирующих смесях.

Олигомер получают реакцией форполимера, полученного из диизоцианата и полиола простого полиэфира или сложного полиэфира, со стехиометрическим количеством гидроксилсодержащего акрилата, такого как гидроксипропилакрилат.

  • Уретанакрилатные олигомеры обычно смешивают с некоторым акрилатным мономером, таким как гликольдиакрилат или триметилолпропанэтоксилатакрилат, в качестве реактивного разбавителя и фотоинициатора для УФ-отверждения.
  • Бензофенон является типичным фотоинициатором, который образует свободные радикалы при поглощении УФ-излучения, а затем инициирует сшивание через акрилатные группы.

EB достаточно мощный, чтобы исключить необходимость в фотоинициаторах. Основное различие между УФ-отверждением и ЭБ-отверждением заключается в том, что электронные лучи проникают сквозь толстые и непрозрачные слои пленки, в то время как УФ-отверждение ограничивается прозрачными или тонкими пленками.

Узнав о различных системах , давайте рассмотрим различные виды сырья, используемые для создания полиуретановых покрытий.

Сырье, используемое в полиуретановых красках

Сырье, используемое в полиуретановых красках

Изоцианаты

Полиуретановое покрытие часто характеризуется типом полиизоцианата, включенного в краску (например, ароматическим или алифатическим).

Основные отличия полиизоцианатов
Ароматические Алифатический
Полиуретановые покрытия на основе ароматических диизоцианатов желтеют на солнце. Из-за этой критической разницы в светостойкости ароматические полиизоцианаты обычно используются в грунтовочных и промежуточных покрытиях. Алифатические полиизоцианаты в основном используются в наружных покрытиях, когда требуется сохранение блеска и цвета. Алифатические изоцианаты реагируют медленнее и дают более мягкие покрытия, чем покрытия из ароматических изоцианатов.
Поскольку ароматические соединения дешевле, эти изоцианаты используются там, где светостойкость не является проблемой, например, в грунтовках и сильнопигментированных красках. Они используются, когда необходима устойчивость к ультрафиолетовому излучению или свету, как в случае с верхними покрытиями и многими рецептами на водной основе. Чаще всего используются HDI и аддукты, в то время как h22MDI оказывается в водорастворимых системах.
Полиизоцианаты, полученные из толуолдиизоцианата [ТДИ] и метилендифенилдиизоцианата [МДИ], обычно менее дороги. Гексаметилендиизоцианат [HDI], изофорондиизоцианат [IPDI] и полиизоцианаты, полученные из h22MDI, обладают гораздо лучшими атмосферостойкими характеристиками на открытом воздухе, т. е. превосходным сохранением цвета и блеска.

Полиолы

Что касается полиолов, то их гидроксильное число находится в диапазоне 50-300. Популярны три типа:

  • Полиэфиры
  • Полиэстер и
  • Акрил

Акриловые и полиэфирные полиолы, как правило, предпочтительны для более твердых покрытий с устойчивостью к атмосферным воздействиям выше среднего.

Характеристики краски также зависят от уровня разветвленности и гидроксильного числа используемого полиола. Необходимо также выбрать правильную смесь аминов и растворителей.

Полиэфирполиолы

Их получают реакцией эпоксидов с соединениями, содержащими активные атомы водорода. Реакционная способность полиэфирполиолов по отношению к изоцианатам определяется:

  • Типом инициатора и
  • эпоксидный мономер, который завершает полимеризацию с раскрытием цикла.

Благодаря низкой вязкости и высокой реакционной способности простые полиэфирполиолы позволили полиуретановым покрытиям стать альтернативой системам на 100% твердой эпоксидной основе, используемым в покрытиях для защиты от коррозии (DTM).

Полиэфирные полиолы

Их получают реакцией поликонденсации многофункциональных карбоновых кислот и полигидроксильных соединений. Обычные полиэфирные полиолы производятся путем прямой полиэтерификации:

  • Двухосновных кислот высокой чистоты, таких как адипиновая кислота и
  • 0225
  • Гликоли, такие как 1,4-БДО

Полиэфирполиолы придают полиуретанам лучшую устойчивость к растворителям, истиранию и порезам, но обычно они дороже и более вязкие, чем полиэфирполиолы.

Прочие полиэфирные полиолы получают из вторичного сырья. Их производят путем переэтерификации (гликолиза) переработанного поли(этилентерефталата) или диметилтерефталата, где кубовым остатком дистиллята являются гликоли, такие как диэтиленгликоль.

Акриловые полиолы

Они представляют собой группу аморфных полиолов с молекулярной массой (ММ) 8000-13000 дальтон, полученных радикальной сополимеризацией акриловых мономеров (тройных или четвертичных сополимеров), таких как акриловые или метакриловые кислоты и сложные эфиры.

Источником гидроксильных групп в этих акриловых полиолах является использование в реакции радикальной сополимеризации гидроксиалкилакрилатов или гидроксиалкилметакрилатов в качестве сомономеров. Акриловые полиолы используются в высокоэффективных полиуретановых (ПУ) покрытиях.

Кроме того, покрытия, изготовленные с использованием других специальных полиолов, обладают превосходной атмосферостойкостью и хорошей стойкостью к химическому воздействию и воздействию окружающей среды. Используемое сырье:

  • Поликарбонатные полиолы
  • Поликапролактонполиолы
  • Полибутадиенполиолы и
  • Полисульфидные полиолы

Полиамины

Соединения амина, используемые в красках, в большинстве случаев представляют собой полиоксиалкиленамины, в основном:

  • Сополимеры пропиленоксида/этиленоксида с аминовым наконечником и
  • Удлинители цепи с концевой аминогруппой, такие как диэтилтолуолдиамин (DETDA) или изофорондиамин (IPDA).

Добавки для полиуретановых покрытий

Добавки для полиуретановых покрытий

В дополнение к основным компонентам смолы, одно- и двухкомпонентные полиуретановые системы покрытий часто содержат другие добавки, добавляемые для получения конкретных эксплуатационных свойств.

Растворители

Растворители добавляются для снижения вязкости и улучшения обработки. Однако,
они не должны реагировать с изоцианатами и должны иметь содержание воды менее 500 частей на миллион при применении в реактивных системах. Довольно часто смешивают три или более растворителей, чтобы помочь растворить все компоненты состава покрытия с образованием стабильной эмульсии.

Подходящие растворители для одно- и двухкомпонентных систем включают:

  • Сложные эфиры
  • Кетоны
  • Эфиры эфиры и
  • Полярные ароматические или алифатические типы, температура кипения которых колеблется от 50°C до выше 150°C.

Не следует использовать растворители, содержащие реакционноспособные группы, такие как амины, поскольку они реагируют с изоцианатными группами. Законодательное давление с целью снижения содержания растворителей привело к коммерциализации полиолов и изоцианатов с низкой вязкостью.

Агенты выравнивания

Добавление подходящих выравнивающих агентов может улучшить текучесть. Обычно используемые выравнивающие агенты:

  • Бутират ацетата целлюлозы
  • Низкомолекулярные акриловые смолы
  • Поливинилацетат
  • Сополимеры ПВХ/ПВА и
  • Некоторые мочевинные смолы

Силиконы, полимерные жидкости и фторсодержащие химические добавки могут улучшить текучесть за счет снижения поверхностного натяжения материала покрытия.

Загустители

Подходящие загустители для полиуретановой системы покрытия:

  • Сополимеры винилхлорида и винилацетата
  • Осажденный диоксид кремния и
  • Бентонитовая глина

Если требуется увеличение вязкости, к раствору полиола можно добавить сополимеры винилхлорида и винилацетата в количестве 5-10% в расчете на твердое связующее. Осажденные диоксиды кремния повышают вязкость и обеспечивают тиксотропию. При выборе загустителей и суспендирующих пигментов необходимо учитывать их совместимость с полиолами.

Пигменты и наполнители

Следующие неорганические и органические пигменты подходят для большинства двухкомпонентных полиуретанов:

Неорганические пигменты Органические пигменты
  • Диоксид титана
  • Оксиды железа
  • Титанаты никеля и хрома
  • Желтые хром и кадмий
  • Кадмий красный
  • Синий смешанный оксид металлов
  • Оксид хрома зеленый
  • Синий фталоцианин
  • Зеленый фталоцианин
  • Перилен и хинакридон красный
  • Моноазо, изоиндолин, моноарилид желтый



Некоторые органические пигменты могут каталитически ускорять реакцию отверждения полиуретанов из-за содержания в них металлов. Кроме того, из-за своей прозрачности некоторые органические пигменты не дают достаточной укрывистости при нанесении в один слой.

Обычные наполнители для одно- и двухкомпонентных систем включают бариты, карбонат кальция, тальк, каолин, слюду, осажденный и аморфный кремнезем и различные другие типы силикатов.

Сглаживающие агенты

Включение обычных выравнивающих агентов на основе диоксида кремния позволяет получить любой желаемый уровень блеска как с прозрачными, так и с пигментированными двухкомпонентными полиуретановыми системами покрытий.

Катализаторы

Катализаторы
обычно используются в одно- и двухкомпонентных полиуретановых покрытиях для сокращения времени отверждения. Различные соединения металлов, такие как дилаурат дибутилолова и октоат цинка, обычно используются в качестве катализаторов как в двухкомпонентных, так и в однокомпонентных покрытиях, отверждаемых влагой.

Найдите подходящую полиуретановую смолу

Просмотрите широкий ассортимент марок полиуретановых смол для покрытий, доступных сегодня на рынке, проанализируйте технические характеристики каждого продукта, получите техническую поддержку или запросите образцы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*