Polyurethan-Kunststoff (PU)
* Polyurethan (PU) ist die Abkürzung für Polyurethan, Polyisocyanat und Polyhydroxypolymerpolymerisation und besteht aus Polymeren, die in der Hauptkette viele sich wiederholende Urethankettensegmente (-NHCOO-) von Polymerverbindungen enthalten.
* Kundenspezifische PU-Kunststoffprodukte
Polyurethan, auch bekannt als Polyurethan oder Polyurethan-Polymer, ist eine Klasse von Makromolekülen mit Urethan-Einheiten in der Hauptkette. Dieser Polymerwerkstoff vereint die Elastizität von Gummi mit der Festigkeit und den hervorragenden Verarbeitungseigenschaften von Kunststoffen und findet in den sieben Hauptanwendungsbereichen Kunststoffe, Gummi, Schaumstoffe, Fasern, Beschichtungen, Klebstoffe und Funktionspolymere breite Anwendung. Industriell wird er beispielsweise für Reifen, Dichtungen und Automatten verwendet. Im Alltag dient Polyurethan zur Herstellung verschiedener Schaumstoffe und Schwämme.
Was kann man aus PU-Kunststoff herstellen?
Polyurethan-Elastomere sind eine Materialklasse mit Eigenschaften von Gummi und Kunststoff. Sie zeichnen sich durch gute Zugfestigkeit, Reißfestigkeit, Schlagfestigkeit, Abriebfestigkeit, Witterungsbeständigkeit, Hydrolysebeständigkeit, Ölbeständigkeit und weitere Vorteile aus.
Polyurethan wird hauptsächlich als Strukturmaterial (z. B. für Schläuche, Dichtungen, Riemen, Walzen, Zahnräder, Rohre usw.), Isolator, Schuhsohlen und Vollgummireifen verwendet. Beispielsweise weist es als Siebplatte im Bergbau im Vergleich zu herkömmlichen Metallsiebplatten eine geringere Geräuschentwicklung, höhere Durchlässigkeit und Verschleißfestigkeit auf. Darüber hinaus ist Polyurethan hervorragend biokompatibel und kann als biomedizinisches Material in Herzschrittmachern, künstlichen Blutgefäßen, künstlichen Knochen usw. eingesetzt werden.
Im Folgenden sind einige Anwendungsgebiete für Polyurethan (PU) aufgeführt.
- Transport
- Konstruktion
- Maschinen
- Elektronische Geräte
- Möbel
- Lebensmittelverarbeitung
- Textilien und Bekleidung
- Kunstleder
- Petrochemische Industrie
- Sport
- Gesundheitspflege
Polyurethan (PU) Eigenschaften
Polyurethanschaum wird in zwei Typen unterteilt: Hartschaum und Weichschaum. Beide zeichnen sich durch hervorragende Elastizität, Dehnbarkeit, Druckfestigkeit und Flexibilität sowie gute chemische Beständigkeit aus. Darüber hinaus bietet Polyurethanschaum ausgezeichnete Verarbeitbarkeit, Haftung, Wärmedämmung und weitere Eigenschaften und gehört somit zu den hervorragenden Polstermaterialien.
Polyurethan-Elastomer besitzt aufgrund seiner Struktur weiche und harte 2-Kettensegmente. Dadurch kann die Molekülkette so gestaltet werden, dass das Material eine hohe Festigkeit, gute Zähigkeit, Verschleißfestigkeit, Ölbeständigkeit und andere hervorragende Eigenschaften aufweist. Es wird daher auch als „verschleißfester Gummi“ bezeichnet und vereint gleichzeitig die hohe Elastizität von Gummi und die Steifigkeit von Kunststoff.
* Polyurethanmaterialien besitzen eine starke Polarität, wodurch sie sich fest mit den meisten Materialien verbinden können und im Bereich der Verklebung als Klebstoffe eingesetzt werden können.
* Polyurethan-Klebstoffe werden hauptsächlich in der Verpackungs-, Bau-, Holz-, Automobil- und Schuhindustrie eingesetzt.
Wie wird Polyurethan (PU) hergestellt?
Aufgrund der starken Hydrophobie von Polyurethan muss ein neues Syntheseverfahren zur Herstellung von PU-Emulsionen angewendet werden. Der Syntheseprozess von wasserbasiertem Polyurethan verläuft im Wesentlichen wie folgt: ① Oligomerpolyol, Kettenverlängerer und Diisocyanat bilden ein PU-Präpolymer mit hoher relativer Molekülmasse; ② das Präpolymer wird nach der Emulgierung in Wasser neutralisiert, um eine Dispersion zu erhalten.
Die Herstellungsverfahren für Polyurethanemulsionen lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen: die externe Emulgierungsmethode und die interne Emulgierungsmethode.
1. Bei der externen Emulgiermethode handelt es sich um eine Methode der erzwungenen Emulgierung in Gegenwart eines Emulgators unter hoher Scherkraft.
2. Die Selbstemulgierungsmethode erfolgt durch Einführung hydrophiler Gruppen in das Molekülgerüst des Polyurethans.
Hydrophile Gruppen werden durch Kettenverlängerung hydrophiler Monomere, die aus salzbildenden Gruppen und salzbildenden Reagenzien bestehen, in das PU-Molekülgerüst eingeführt.
Polyurethan (PU)-Kunststoffrecycling
- Das Recycling von Polyurethan (PU)-Kunststoffen lässt sich in physikalisches und chemisches Recycling unterteilen.Physikalisches Recycling ist eine effektive und wirtschaftliche Methode zur Wiederverwertung von Polyurethan-Hartschaumstoffen und -Verbundwerkstoffen. Die ursprüngliche Partikelgröße des Polyurethanschaumprodukts wird zunächst auf ein für die Weiterverarbeitung geeignetes Niveau reduziert. Abfallmaterialien oder Produktionsreste werden zu nutzbaren Formen wie Flocken, Granulat oder Pulver verarbeitet.Chemisches Recycling ist ein Verfahren zur Zersetzung von Polyurethanschäumen in Polyurethan-Rohstoffe oder andere chemische Rohstoffe mittels Alkoholyse, Aminyse, Hydrolyse oder Pyrolyse. Polyurethanschaum enthält Urethan- und Harnstoffbindungen. Bei der Alkoholyse, Aminyse und alkalischen Hydrolyse werden diese Bindungen im Polyurethanmolekül gespalten und in Polyole, aromatische Polyamine, Kohlendioxid usw. zersetzt.
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