تحقق و توسعه در زمینه پلی یورتان به طور مداوم در حال پیشرفت است و یکی از عوامل اصلی این پیشرفت، استفاده از مواد افزودنی مناسب است. استفاده از مواد افزودنی برای دستیابی به ویژگی های خاص و بهینه سازی فرایند تولید، بسیار حائز اهمیت است. با توجه به تنوع گسترده کاربرد های پی یو، شناخت دقیق انواع مواد افزودنی و مکانیسم های عملکرد آنها برای مهندسین و محققین ضروری است. در ادامه این مطلب از کمیسان بیشتر درباره انواع مواد افزودنی پلی اورتان آشنا می شویم.
آشنایی با ماده پلی اورتان
پلی یورتان یک ماده پلیمری چند منظوره است که به دلیل ویژگی هایی نظیر انعطاف پذیری، دوام و خواص عایق بندی خوب در کاربرد های گسترده ای استفاده می شود. این ماده از واکنش پلی ال ها (Polyol) و پلی ایزوسیانات (Polyisocyanate) تولید شده و با افزودن کاتالیزور ها و مواد افزودنی دیگر، ویژگی های خاصی به آن داده می شود. پلی اورتان به دلیل تنوع در چگالی، سختی و کیفیت در کاربرد هایی مثل عایق حرارتی، فوم های نرم و سخت، چسب ها، پوشش ها و … استفاده می شود.
📚 بیشتر بخوانید…
همه چیز درباره رزین پلی یورتان
تولید محصولات پلی اورتان
پلی اورتان به دلیل خواص مکانیکی برجسته مانند دوام، مقاومت در برابر سایش و عایق های حرارتی، جایگاه ویژه ای در صنایع مختلف یافته است. امروزه از این ماده در انواع تولید محصولات مانند فوم ها برای مبلمان و تشک ها، چسب ها، زیره کفش ها، پوشش ها و الاستومر های صنعتی استفاده می شود. در ادامه برخی از محصولات پلی اورتان را بررسی می کنیم.
کفپوش پلی اورتان
کفپوش پلی اورتان یک لایه محافظ و نازک بر روی سطح زمین یا چوب ایجاد می کند که باعث افزایش طول عمر و زیبایی ظاهر کفپوش می شود. این پوشش کفپوش از عوامل محیطی مختلف مانند رطوبت و سایز آسیب ها جلوگیری می کند و همچنین دوام بالای آن موجب طول عمر بالای کفپوش و استفاده طولانی مدت از این محصول شده است.
📚 بیشتر بخوانید…
چسب پلی اورتان
چسب های پلی یورتان یکی از محصولات مهم این ماده محسوب می شوند که به دلیل استحکام چسبندگی و انعطاف پذیری در صنایع کفش برای اتصال زیره به رویه کفش استفاده می شوند. برای اطلاعات بیشتر از این ماده روی لینک قرار داده شده کلیک کنید.
فوم پلی اورتان
فوم های PU به دو نوع اصلی سخت و نرم تقسیم می شوند.
- فوم نرم در انواع تشک ها، مبلمان، صندلی خودرو و کوسن ها مورد استفاده قرار می گیرد و با طراحی خاص خود برای راحتی و دوام کاربر تولید شده است.
- فوم های سخت با خواص عایق بندی عالی خود در عایق بندی ساختمان ها کاربرد گسترده دارند و با کاهش انتقال حرارت، هزینه های گرمایشی و سرمایشی را کاهش داده و طول عمر بالایی دارد.
📚 بیشتر بخوانید…
۵ کاربرد باورنکردنی فوم PU
زیره کفش پلی اورتان
پلی اورتان با خواص الاستیک خود در زیره کفش ها کاربرد گسترده ای دارد. این زیره ها به دلیل انعطاف پذیری و راحتی بالا، امکان خم شدن و کشش را در عین حرکت طبیعی پا فراهم می کنند و پس از استفاده به شکل اولیه خود باز می گردند.
📚 بیشتر بخوانید…
انواع مواد افزودنی PU
مواد افزودنی پلی یورتان به عنوان عوامل کلیدی در بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی این پلیمر ها شناخته می شوند. هر یک از این مواد افزودنی از کاتالیزور های شیمیایی که واکنش پلیمریزاسیون را تسریع می کنند تا مواد پایدار کننده که به حفظ کیفیت پلیمر در برابر تابش نور و گرما کمک می کنند، هر یک از این افزودنی ها تاثیر قابل توجهی بر کیفیت و کارایی محصول نهایی دارند. در ادامه به انواع مواد افزودنی PU می پردازیم:
ماده افزودنی کاتالیزور (کاتالیزگر)
کاتالیزور ها در مواد افزودنی PU نقش مهمی در فرایند تولید و بهبود خواص نهایی محصول دارند. این ماده برای تسریع واکنش های رزین سازی و فوم زایی استفاده می شوند. ماده افزودنی کاتالیزور به دو دسته اصلی تقسیم می شود:
کاتالیزور های آمینی
این کاتالیزور ها به عنوان کاتالیزگر اصلی در فرایند پلی یورتان عمل می کنند و برای تسریع واکنش پلیمریزاسیون و ایجاد پیوند های یورتان استفاده می شوند. ماده افزودنی کاتالیزور مانند آمین های نوع سوم هم رزین سازی و هم فوم زایی را تقویت می کند.
کاتالیزور های فلزی
از این کاتالیزور بیشتر برای رزین سازی استفاده می شود و معمولا شامل ترکیبات فلزی مانند قلع یا کبالت هستند. کاتالیزور های فلزی به عنوان کاتالیزگر های کمکی در تولید پلی یورتان مورد استفاده قرار می گیرند؛ آنها می توانند به بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی پی یو کمک کنند.
افزودنی پایدار کننده (سورفکتانت ها)
افزودنی های پایدار کننده، به ویژه سورفکتانت های سیلیکونی نقش اساسی در فرآیند فوم زایی پی یو دارند. این فرایند به تثبیت فوم و جلوگیری از فروپاشی حباب ها کمک می کند. پایدار کننده ها با کاهش کشش سطحی با تشکیل حباب های یکنواخت و پایدار کمک کرده و ساختار فوم را تثبیت می کند.
افزودنی های ضد شعله
افزودنی های ضد شعله شامل ترکیباتی مانند نیتروژن و فسفر می شوند که به منظور افزایش مقاومت پلی یورتان در برابر آتش به کار می روند. این ماده افزودنی به طوری طراحی شده است تا در هنگام سوختن یا تجزیه حرارتی، لایه ای کربنی متخلخل ایجاد کنند. این لایه کربنی به عنوان عایق حرارتی و اکسیژن عمل کرده و از گسترش شعله و تولید قطرات مذاب جلوگیری می کند.
با این حال، افزودنی های ضد شعله با تولید گاز های غیر قابل اشتعال، غلظت اکسیژن را کاهش می دهند که این فرایند به تقویت اثر ضد آتش کمک می کند. استفاده از افزودنی ضد شعله نه تنها به افزایش ایمنی محصول کمک می کند بلکه به کاهش خطرات ناشی از آتش سوزی نیز کمک می کند.
عوامل افزایش دهنده چسبندگی
در پلی یورتان ها، عوامل افزایش دهنده چسبندگی، افزودنی هایی هستند که برای بهبود پیوند شیمیایی یا فیزیکی بین پلیمر PU و سطوح مختلف (مانند فلزات، پلاستیک یا الیاف) استفاده می شوند. این عوامل شامل ترکیباتی از گروه های عاملی فعال مانند سیلان ها، ایزوسیانات ها یا اپوکسی ها هستند که می توانند با سطح زیرلایه پلی اورتان واکنش دهند.
📚 بیشتر بخوانید…
پایدار کننده های حرارتی و نوری
پلی اورتان ها به دلیل حساسیت به عوامل محیطی مانند گرما و نور، ممکن است دچار تغییرات خواص شیمیایی، وزن مولکولی و رنگ شوند که این امر بر عملکرد و طول عمر آنها اثر منفی می گذارد. افزودنی پایدار کننده از پلیمر در برابر تخریب ناشی از گرما و نور ماوراء بنفش UV محافظت می کند. آزمایش ها ثابت کرده که پایدار کننده ها می توانند به حفظ کیفیت پلیمر در برابر تابش نور و گرما کمک کنند.
افزودنی پلاستی سایزر ها (نرم کننده ها)
پلاستی سایزر ها در محصولات پلی اورتان مانند چسب ها، درزگیر ها، پوشش ها و پلاستیک های نرم استفاده می شوند. این ماده افزودنی PU به بهبود کیفیت و یکنواختی محصول کمک می کند. این نرم کننده با پلیمر ها سازگاری خوبی دارند و نرمی و کارایی بالایی را فراهم می کنند. همچنین، پایداری آنها باعث می شود که مدت طولانی تری در ترکیب پلیمری باقی بمانند.
ماده افزودنی عوامل رها ساز از قالب
عوامل رهاساز از قالب افزودنی هایی هستند که برای تسهیل جداسازی قطعات پلی یورتان (مانند فوم، رزین یا پلاستیک) از قالب بدون آسیب به قطعه یا قالب استفاده می شوند. این ماده افزودنی با ایجاد لایه ای نازک و لغزنده بین قالب و ماده پی یو، از چسبیدن قطعات و محصولات تولید شده به قالب جلوگیری می کند.
سوالات متداول
پلی یورتان یک ماده پلیمری چند منظوره است که از واکنش پلی ال و ایزوسیانات تولید می شود و با افزودنی کاتالیزور ها و مواد افزودنی دیگر ویژگی های خاصی به آن داده می شود.
پلی اورتان به دلیل خواص مکانیکی برجسته خود در تولید زیره کفش پلی یورتان، کفپوش های پلی یورتان، فوم پلی یورتان، چسب پلی یورتان، عایق های پلی یورتان و … استفاده می شود.
مواد افزودنی پلی یورتان به عنوان عوامل کلیدی در بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی این پلیمر ها شناخته می شوند که شامل کاتالیزور ها، پایدار کننده ها، عوامل ضد شعله، عوامل افزایش دهنده چسبندگی، پایدار کننده های حرارتی و نوری، نرم کننده ها و عوامل رهاساز قالب می شود.
