Розвиток сучасної науки не стоїть на місці. Разом з нею як удосконалюються вже відомі матеріали, так і з’являються нові. За основу, як правило, беруться синтетичні полімери, такі як матеріал поліуретан. Що це за речовини і яке застосування вони знайшли в усіх сферах побуту та виробництва, ми дізнаємося трохи пізніше. Фізичні і технологічні характеристики дозволяють використовувати їх навіть в найбільш відповідальних галузях: машинобудуванні, виготовленні ізоляторів і кріплення. Без них просто неможливо уявити повсякденне життя людини.

Для кроку вперед

Незважаючи на постійні розробки, гостра необхідність у нових якісних матеріалах залишається дуже високою. Сучасне життя вимагає величезного різноманіття різних речовин: пластичних і твердих, розтяжних і міцних. Вони повинні витримувати напругу, температурні перепади, агресивну експлуатацію.

Ця потреба змушує вчених експериментувати з синтезом полімерних сполук, з сумісністю неорганічних і органічних компонентів у спробі отримати більш універсальні склади. Поліуретан є такий полімер. Він володіє цілим набором унікальних властивостей, які зробили його одним з найбільш активно використовуються майже у всіх сферах життя і виробництва.

Що це за матеріал: поліуретан?

Спочатку слід детальніше розібратися з самим речовиною і з тим, чому його називають термопластичним.

Дане полімерне з’єднання поєднує твердість міцного пластику і пластичністю натурального каучуку. Воно з’явилося лише в середині минулого століття, завдяки зусиллям учених з США, які змогли його синтезувати. Фізичні характеристики даного матеріалу безпосередньо залежать від основного компонента.

Базова сировина

Існує кілька видів сировини, з яких виготовляється для підошви матеріал поліуретан. Це прості і складні поліефіри, а також аліфатичний ізоціанати.

Тепер, коли ми знаємо, що це за матеріал – поліуретан, потрібно розібратися з його можливими засобами.

Якщо в основі речовини більшою відсотковою часткою має простий поліефір (пропілен – і этиленоксид, ізопрен), то підсумкове речовина стає більш стійким до процесу гідролізу, а також отримує підвищені морозостійкі і зносостійкі характеристики.

Основи з складних поліефірів (лінійних продуктів фталевої кислоти) надають підсумкового речовині наступні особливості:

• збільшення межі міцності при розтягуванні;
• підвищену зносостійкість;
• можливість відновлення первісної форми.

Для коліс матеріал з поліуретану на базі останнього компонента отримує підвищену здатність до опору ультрафіолету і пластичність, навіть при температурах нижче нуля.

Основним методом отримання цієї речовини є лиття з грануляту. Підсумковий еластомер може бути в двох станах: в’язкому рідкому і твердому. Тверді речовини можуть мати як кристалічна, так і аморфний стан (тобто мати лише ближній порядок атомної структури).

Щоб подовжити і структурувати ланцюга, використовуються гліколі, вода, ефір гліцерину або касторова олія. Ці реагенти задають молекулярну масу для лінійних поліуретанів.

Каталізатором для процесу освіти поліуретану можуть виступати третинні аміни, сполуки берилію, заліза, ванадію або міді, а також нафтенаты свинцю або олова.

Головна особливість речовини

Готова продукція з матеріалу поліуретан (устілки, наприклад) має різні фінальні властивості, які можуть різнитися для кожної сфери її застосування. Ключова особливість — можливість ставити й коригувати необхідні параметри на початковій стадії отримання матеріалу. Це сприяє все більшому розширенню сфер його використання.

Якщо не звертати уваги на переважаючий компонент, який лежить в основі термопластичного поліуретану, то отриманий матеріал також має цілий набір загальних властивостей.

Ключові характеристики

По-перше, дана речовина володіє стійкістю і витривалістю і добре тримає форму. По-друге, висока міцність при різних деформаціях, таких як розтягнення або згинання, дозволяє йому стати незамінним в галузях, де пластичність матеріалу виходить на перший план. По-третє, хороший рівень поглинання шуму і вібрацій забезпечує поліуретану популярність, наприклад в машинобудуванні.

Крім цього, речовину можна піддавати фарбування, яке не впливає на параметри зносостійкості, так як фарба наноситься не тільки на верхній шар, а фарбує весь обсяг.

Температурний діапазон застосування даного еластомеру коливається від -60 до +80 градусів Цельсія.

Поліуретан, як матеріал підошви взуття, відрізняється стійкістю до жирів, мікробів, бактерій, перепадів температур, морській воді, старіння, механічного впливу. Для підвищення загальної міцності матеріалу його можна покрити шаром армованого скловолокна. Розчини поліуретану в органічних розчинниках перетворюються на різні види високоміцного клею.

І один дуже приємний бонус: це речовина можна переробляти.

Галузі застосування

Основними сферами використання термопластичного поліуретану є:

• автомобільна промисловість;
• виготовлення товарів загального споживання;
• взуттєва промисловість;
• виготовлення спортивних товарів;
• кабельне виробництво.

В автомобіле – та машинобудуванні ця речовина застосовується для виробництва ручок, амортизаційних опор шасі, килимків, пружин, козирків, різних тумблерів і перемикачів, ізоляторів. В деяких випадках з нього виготовляють декоративні частини інтер’єру автомобіля.

В сферах народного споживання з нього виготовляють підошви, устілки та інші подібні компоненти взуття, наконечники для парасольок та інше.

Поліуретан у взуттєвій промисловості

Своє основне застосування в побуті поліуретан знайшов у взуттєвій промисловості. Через базових якостей (морозостійкості, еластичності, міцності, довговічності і стійкості до постійного механічного впливу) з нього виходять чудові підошви, особливо для зимових видів взуття. Ергономічність даного полімеру висока поряд з антисептичними властивостями, що дозволяє застосовувати його для виготовлення устілок.

Виробництво товарів для відпочинку і спорту також не обходиться без поліуретану. З нього виготовляють коліщатка для роликових ковзанів, спортивні шини, втулки, прокладки, наконечники для лиж, спеціальні спортивні черевики для сноубордингу та ковзанярського спорту, коліщатка для скейтборду, сполучні елементи й різний кріплення.

Короткі підсумки

Тепер, коли ми знаємо, що це за матеріал – поліуретан, варто підвести підсумки. Отже, даний еластомер є одним з найбільш часто використовуваних з’єднань. Він відрізняється цілим рядом прекрасних технологічних, фізичних, хімічних і конструктивних характеристик, які забезпечують йому застосування в безлічі галузей і виробництв.

Всі ці характеристики роблять матеріал економічно вигідним для масового виробництва. При цьому витрати на цей процес досить скромні як у фінансовому плані, так і з точки зору часових витрат.

Як матеріал підкладки, поліуретан використовується для обмотки силового кабелю і декоративних елементів салонів авто, для роликових ковзанів та устілок. Можливість задавати необхідні характеристики на етапі виготовлення дозволяє розширювати сфери застосування даного полімеру і робить їх практично безмежними.