پلی یورتان چیست ؟

همه ما از پلی یورتان (پلی اورتان) در یکی از فرم ها استفاده می کنیم. در خانه، اداره و داخل ماشین، در ورزش و حتی اوقات فراغت و ایام تعطیلی به نحوی از این ماده استفاده می کنیم.

پلی اورتان یک ماده پلاستیکی است که در اشکال مختلفی به صورت انعطاف پذیر و سخت وجود دارد و دامنه کاربردی بالایی داشته و ما به برخی از آنها اشاره می کنیم:

  • عایق برودتی در ساخت یخچال ها و فریزرها
  • عایق حرارتی و برودتی در ساختمان ها
  • بالشتک سازی در صنعت مبلمان
  • ساخت انواع تشک ها
  • استفاده در برخی از قسمت های ماشین
  • استفاده به عنوان روکش و پوشش
  • ساخت چسب
  • صنعت تایر و غلطک
  • پانل های چوبی کامپوزیت
  • زیره کفش
  • لباس های ورزش

پلی یورتان یک ماده پرکاربرد، همه کاره و مدرن است. همانطور که اشاره کردیم دامنه کاربردی بالایی دارد و نیازهای ما را در بسیاری از زمینه ها به خوبی پوشش می دهد. تولید و عرضه این ماده چه به صورت یک محصول اصلی و چه به صورت جانبی به عنوان بخشی از محصولات دیگر باعث بالاتر رفتن رفاه و آسایش شده است. پلی یورتان برای محیط زیست آسیبی ندارد و دوستدار محیط زیست است.

تاریخچه

پلی یورتان چیست ؟

پلی یورتان در سال 1930 توسط پرفسور اتو بایر (Dr. Otto Bayer 1902-1982) اختراع شد و هم اکنون در انواع مختلفی برای مصارف گوناگونی استفاده می گردد. استفاده از این ماده برای اولین بار در طول جنگ جهانی دوم دیده شد. این دوره مصادف با زمانی بود که دانشمندان به دنبال ماده ای جایگزین برای لاستیک بودند که در آن زمان گران بود و به سختی در دسترس بود. در طی جنگ جهانی دوم دامنه کاربردی این ماده گسترش پیدا کرد و در ساخت انواع پوشش ها، صنعت هواپیما سازی و تولید لباس های مقاوم استفاده گردید.

در سال 1950 پلی یورتان در ساخت چسب، عایق های حرارتی و پانل ها استفاده می شد و در اواخر همان دهه در ساخت انواع بالشتک های انعطاف پذیر استفاده گردید و تا اکنون ادامه دارد. در دهه های بعدی دامنه کاربردی وسیعتری برای پلی یورتان شاهد بودیم تا جایی که امروزه همه ما به نحوی از این ماده در زندگی روزمره بهره مند هستیم.

توسعه و روند پلی اورتان در گذر زمان

پلی یورتان چیست ؟

  • 1935

     

    دکتر اوتو (Dr. Otto Bayer)

    دکتر اوتو فرمول پایه پلی اورتان را کشف کرد.

  • 1940

    هواپیما سازی

    فوم های سخت پلی اورتان برای اولین بار در بخشی از هواپیماها استفاده گردید.

     

    1940

  • 1941

     

    چسب

    به صورت چسب بین لاستیک، فلز و شیشه استفاده گردید.

  • 1948

    عایق

    برای اولین بار به عنوان عایق برای بشکه های آب جو استفاده شد.

     

    1948

  • 1949

     

    ولکانش

    لاستیک های پایدار که دارای چسپانگی کمتر و خواص مکانیک قابل توجه تری بودند تولید شد.
    Vulcanised rollable polyurethane rubber

  • 1953

    زیره کفش

    به عنوان چرم مصنوعی برای زیره کفش استفاده گردید.

     

    1953

  • 1954

     

    پشتی یا بالشتک

    از فوم پلی اورتان برای ساخت پشتی و بالشتک استفاده گردید.

  • 1958

    لباس های ورزشی

    الیافی با نام اسپندکس (Spandex) که نوع فیبر مصنوعی است که به خاطر خاصیت کشسانی آن معروف است در صنعت تولید لباس معرفی گردید. که بیشتر در تولید لباس های ورزشی در بسیاری از رشته ها استفاده می گردد.

     

    1958

  • 1959

     

    لباس های فضانوردی

    لباس های فضانوردی با پلی اورتان برای مامورت سیاره مریخ توسط ناسا گسترش پیدا کرد.

  • 1960

    ساندویچ پانل فولادی

    ساخت ساندویچ پانل های فولادی آغاز گردید.

     

    1960

  • 1966

     

    پوسته پلاستیکی یکپارچه

    نوعی از پوسته های پلاستیکی یکپارچه به نام Integral skin برای استفاده در دسته صندلی ها و زیره کفش ساخته شد.

  • 1967

    خودروی تمام پلاستیکی

    اولین خودروی تمام پلاسیتکی که از پلی اورتان در فضای داخلی آن استفاده شده بود در کشور آلمان رونمایی شد.

     

    1967

  • 1969

     

    افزایش ایمنی خودرو

    ضربه گیر خودرو ها با استفاده از پلی اورتان تقویت گردید.

  • 1970

    چوب صنعتی

    چوب های صنعتی وابسته به صنعت پزشکی و ارتوپدی

     

    1970

  • 1972

     

    کمک به صنعت ورزش

    جلا دادن سطوح در استادیوم مونیخ

  • 1972

    چرخ های ترموپلاستیک پلی یورتان

    از چرخ ترموپلاستیک پلی یورتان برای تقویت کفش های اسکیتی استفاده گردید.

     

    1972

  • 1977

     

    کفش شنای پلی اورتان

    کفش های شنای پلی اورتان که در سیرای از فعالیت های زیر آبی استفاده می گردد توسط باب ایونر (Bob Evans) اخترع گردید.

  • 1979

    عایق پلی یورتان پاششی

    عایق پلی یورتان پاششی که به وسیله دستگاه ها مخصوص برای خانه ها استفاده می گردد اختراع شد.

     

    1979

  • 1980

     

    ساندویچ پانل پلی یورتان

    ساندویچ پانل های مبتنی بر پلی یورتان تولید و روانه بازار شد.

  • 1981

    تخته موج سواری

    تخته های موج سواری پلی یورتان و اسکی روی آب ساخته شد.

     

    1981

  • 1985

     

    فوم جاذب انرژی

    استفاده از فوم های جاذب انرژی برای بالا بردن ایمنی سرنشینان در ماشین ها

  • 1990

    توپ فوتبال

    ساخت اولین توب فوتبال که حاوی متریال پلی یورتان بود.

     

    1990

  • 1990

     

    ساخت اولین خانه غیرفعال

    اولین خانه غیرفعال (Passive house) در دارمشتات آلمان ساخته شد که قاب های در و پنجره آن به وسیله پلی یورتان عایق کاری شده بود.
    منظور از خانه های غیرفعال خانه هایی هستند که فوق العاده انرژی کمی مصرف می کنند و بهره وری بسیار بالایی دارد که به سبب عایق کاری ها و استفاده از لوازم خاصی ممکن می گردد.

  • 1992

    شاتل فضایی NASA

    اولین پرواز شاتل فضایی NASA، که برای محافظت از مخازن سوخت خارجی خود از پلی یورتان استفاده کرده بود.

     

    1992

  • 1993

     

    استفاده دوباره در علم پزشکی

    استفاده دوباره در صنعت پزشکی برای مثال ساخت شیلنگ های نازک به مانند سوند و … .

  • 1995

    تایرهای دوچرخه

    لاستیک تایر دوچرخه با استفاده از متریال فوم پلی یورتان ساخته و تقویت شد که باعث بالاتر رفتن کارآیی آن گردید.

     

    1995

  • 2001

     

    تایرهای ماشین

    لاستیک تایر ماشین ها با استفاده از متریال پلی یورتان ساخته و تقویت شد که باعث بالاتر رفتن کارآیی آن گردید.

  • 2001

    ترکیباتی عاری از HCFC

    تمامی انواع فوم پلی یورتان به عنوان ماده ای عاری از HCFC (هیدروفلوروکربن) شناخته گردید.

     

    2001

  • 2004

     

    سیستم محافظت از ساحل Elastocoast

    استفاده از پلی یورتان در Elastocosat
    الاستوکوست (Elastocoast) سیستمی است که برای امن سازی ساحل ها و پایداری رودخانه ها اجرا می گردد که با جذب انرژی حاصل از موج ها و ضربه های آب به ساحل باعث بالاتر رفتن امنیت آن می گردد.

  • فوریه 2004

    قلب مصنوعی SynCardia

    قلب کاملاً مصنوعی (Syncardia) با بطن های پلی یورتانی، پس از 10 سال مطالعات بالینی سرانجام تایید و قابل استفاده شد.

     

    فوریه 2004

  • 2007

     

    تقویت سیستم حمل و نقل ریلی

    استفاده از فوم پلی یورتان مخصوص با نام Foam-filled ballast bed برای سیستم های حمل و نقل ریلی که باعث کاهش آلودگی های صوتی گردید و با بالاتر بردن مقاومت آن، میزان استفاده از ملزومات و هزینه های نگهداری را کاهش داد.

  • ژانویه 2008

    لباس شنای 100% پلی اورتان

    لباس های شنای سریع 100% پلی یورتان ساخته شد و باعث بهبود کلاس کاری شناگران حرفه ای گردید.

     

    ژانویه 2008

  • فوریه 2008

     

    سیستم Elastopave

    استفاده از پلی یورتان در سیستم Elastopave
    Elastopave سیستمی استکه برای سطوح استفاده می گردد که سنگ های خرد شده به وسیله پلی یورتان تقویت می گردند که بدون هیچ گونه از هم گسستگی، آب و هوا را از خود انتقال می دهند. در نتیجه از جمع شدن آب و جاری شدن آن جلوگیری می گردد و آب جذب شده دوباره به سفره های آب زیرزمینی بر می گردد.

  • 2009

    پوشش Self-curing coating برای خودروها

    استفاده از پلی یورتان در سیستم Self-Curing coating (پوشش خود درمانی)
    Self-curing coating یا self-healing coating پوششی است هوشمند که بعد از ضربه یا خراش قادر خود را تعمیر کند یا با استفاده از محرک های خارجی خود را دوباره اصلاح کند. این در این سال برای خودرو ها اختراع گردید.

     

    2009

  • 2010

     

    هواپیمای خورشیدی

    اولین هواپیمای خورشیدی جهت پرواز به دور دنیا ساخته شد. پلی اورتان از متریال کاملاً ضروری به کار رفته در بدنه سبک وزن آن بود.

  • ژانویه 2011

    کاور هوشمند گوشی

    کاور هوشمند گوشی آیفون با استفاده از متریال پلی یورتان برای مدل Ipad 2 ساخته شد.

     

    ژانویه 2011

  • فوریه 2011

     

    ربات پرنده هوشمند

    ربات پرنده هوشمند که نوع پرواز آن به مانند پرندگان است با استفاده از پوشش پلی یورتان و فایبرگلاس بهبود داده شد.

  • مارس 2011

    هواپیمای ایرباس

    سیستم هوایی ایرباس (Airbus)، که در ساخت هواپیما ها از پلی یورتان استفاده می کند، 10،000 سفارش ساخت را انجام داد.

     

    مارس 2011

  • می 2011

     

    بلوک های ایمنی پلی یورتان

    پیست های اتومبیل رانی فرمول یک با استفاده از بلوک های ایمنی پلی یورتان ایمن گردید. این بلوک ها جایگزین تایرهایی شده دور تا دور مسیر ها قرار می گرفت.

  • ژوئن 2011

    عایق کاری خودروها

    از عایق فوم پلی یورتان برای عایق کاری خودروها استفاده گردید.

     

    ژوئن 2011

علوم و تحقیقات مربوط به پلی یورتان

عایق پلی یورتان چیست ؟

پلی یورتان یک پلاستیک پلیمری است که با ترکیب diisocyanate ها (TDI , MDI)  و پلی ال ها (Polyols) ساخته می گردد. امروزه صدها نوع متفاوت از پلی یورتان ها وجود دارد که هر کدام با روش های متفاوتی ساخته می گردند.

  • کربن دی اکسید به عنوان یک عامل دمنده برای فوم های نرم و راحت مورد استفاده در صنعت مبلمان و … استفاده می گردد و هر چه میزان این استفاده از این عوامل بیشتر باشد، فوم پلی یورتان نرم تری خواهیم داشت.
  • در فوم های سخت تر، از دمنده هایی دیگر مانند گاز پنتان برای به دام انداختن سلول های ریز هوا در داخل پلی اورتان می شوند تا ساختار سلول بسته ای ایجاد کنند که برای عایق کاری استفاده گردد.
  • در صورت استفاده از پلی اورتان در صنعت تایر و چرخ به هیچ وجه از عوامل دمنده استفاده نمی گردد و به جای آن با استفاده از متریال دیگری سعی در بالا بردن تراکم و سختی فوم پلی یورتان می شود.

پلی یورتان و بازدهی انرژی

عایق پلی یورتان چیست ؟

از آنجایی که پلی یورتان یک ماده همه کاره است دامنه کاربردی بالایی دارد و به عنوان یک عایق حرارتی و برودتی عالی شناخته می گردد. و راه حل بسیار مناسبی برای حفظ انرژی است و در عین حال که کاملاً دوستدار محیط زیست است.

صنعت پلی اورتان همیشه به دنبال راه هایی بوده تا میزان آسیب رسیانی به محیط زیست را کاهش دهد و محصولایت تولید کند که بازدهی انرژی را بالاتر ببرد. از جمله این محصولات می توان به عایق های فوم پلی یورتان اشاره کرد که در صنعت ساخت و ساز بسیار استفاده می گردد. این محصولات به خانواده ها در کاهش انرژی کمک می کند، درعین حال که آسیبی به محیط زیست وارد نمی کنند و سازگار با محیط زیست هستند. مطمئناً در آینده شاهد پیشرفت و بهبود فرایند های تولید پلی اورتان در عین کم هزینه بودن و سازگاری بیشتر با محیط زیست خواهیم بود.

آیا می دانید؟

پلی یورتان چیست ؟
حقایق بسیار زیادی درباره عایق پلی یورتان وجود دارد که شاید نمی دانید. اما شما می توانید دانش خود را در این زمینه تنها با مطالعه لیست قرار داده شده افزایش دهید.

ضخامت 1.6 میلیمتر عایق فوم پلی یورتان به اندازه یک دیوار بتنی با ضخامت 1.34 متری در بازدهی انرژی موثر است.

از سال 1995 تمامی انواع فوم پلی یورتان عاری از CFC (کلروفلوئورکربن)  و از سال 2003 تمامی آنها عاری از ترکیبات HCFC (هیدروکلروفلورو کربن) گشتند.

در صنعت پلی اورتان بیش از 360،000 نفر تنها در اروپا مشغول به فعالیت هستند.

اولین تخته موج سواری پلی اورتان در سال 1950 ساخته و استفاده گردید.

با ورود پلی یورتان به صنعت یخچال سازی، یخچال هایی با بهره انرژی A++ ساخته شد که امروزه 60% بیشتر بازدهی انرژی نسبت به یخچال هایی که در 15 سال گذشته استفاده می شد، دارند.

با معرفی پلی یورتان ترموپلاستیک (TPU) در سال 1973 اسکیت های چرخ دار تولید و رواج پیدا کرد و بعدها کفش های TPU نیز ساخته شد.

مقدار انرژی مورد نیاز برای تولید عایق فوم پلی یورتان مورد نیاز برای عایق کاری یک خانه برابر است با مقدار یک سال صرفه جویی انرژی حاصل از استفاده از خانه عایق کاری شده است.

پلی یورتان غالباً با نام PU یا PUR شناخته می شود.

هر روز استفاده از آب بندها وسدها با پایه پلی اورتان برای محافظت در برابر طوفان و امواج افزوده می گردد.

60%

با ورود پلی اورتان به صنعت یخچال سازی میزان بازدهی انرژی یخچال ها 60% افزایش پیدا کرد.

100%

مقدار انرژی مورد نیاز برای تولید عایق پلی اورتان مورد نیاز برای عایق کاری یک خانه برابر است با مقدار یک سال صرفه جویی انرژی حاصل از استفاده از خانه عایق کاری شده است.

360000

در صنعت پلی اورتان بیش از 360،000 نفر تنها در اروپا مشغول به فعالیت هستند.

پرسش های متداول

از پلی یورتان برای تولید فوم های مقاوم صندلی ها، عایق فوم پلی یورتان، فوم های سلول بسته، عایق پلی یورتان پاششی، چرخ های الاستومر بادوام و تایر خودروها و … استفاده می گردد.

پلی یورتان که با نام PU نیز شناخته می شود جزء خانواده الاستومرها و لاستیک های مصنوعی است. آنها به صورت منحصر به فردی با ترکیب پلاستیک سخت با مواد انعطاف پذیر و قابل ارتجاع پلاستیکی تهیه می گردند. شلنگ ها، بوش های اتومبیل، کفی های صندلی، چرخ های اسکیت، اسپندکس (Spandex) همه از محصولات پایه پلی یورتان می باشند.

پلی یورتان شامل موارد رزین شیمیایی ایزوسیانات است که برای سلامتی مضر است و می تواند باعث مشکلات تنفسی گردد، مشکلاتی مانند آسم به خصوص برای کودکان.

ایمنی شیمیایی Laboratory Chemical Safety Summary (LCSS) Datasheet فرمول مولکولی C27H36N2O10 مترادف ها Polyurethane Y-290 Texin 192A Texin 519A TPU 2T PU 7 More… جرم مولکولی 548.6 g/mol

سوال بسیار خوبی است، جواب سریع “نه”

پلی یورتان مقاومت بالایی در برابر سایش، برش و پارگی دارد، همچنین می توان آن را با سختی بالاتری ساخت تا ظرفیت تحمل بار بیشتری داشته باشد. اگر به صورت کلی بگوییم پلی یورتان از لاستیک بهتر است. در بسیاری از مواقع این تفاوت ها بسیار ناچیز و بی اهمیت استاما در مجموع می توان گفت که پلی یورتان بهتر است.

برای کاهش خطرات ناشی از نصب پلی یورتان همواره بهتر است که ماسک بزنیم، عینک مناسب بپوشیم و از سیگار کشیدن در زمان نصب خودداری کنیم و برای جلوگیری از مشکلات تنفسی در آینده اطمینان حاصل کنید که اتاق دارای سیستم تهویه مناسبی باشد.

ما توصیه می کنیم که بعد از عایق کاری خانه با فوم پلی یورتان حداقل دو روز وارد خانه نشوید حتی اگر اتاق های دیگری دارید که عایق کاری نشده است، باز هم از آن استفاده نکنید.

طبق مطالعات انجام شده توسط آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا (USEPA)، در معرض بودن بخش های از فوم پلی یورتان باعث ایجاد آسیب هایی در بلند مدت می گردد. آسیب های تنفسی مانند آسم، آسیب زدن به لوزها، خارش پوست و چشم از شایع ترین آن ها می باشد.

پارچه پلی یورتان بسیار سبک و قابل تنفس است. معمولاً لباس هایی که با این پارچه تولید می گردند. بعد از 100 با شستشو و خشک کردن خصوصیات خود را از دست می دهد و آسیبی به لباس نمی زند.

پلی یورتان، یک رزین پتروشیمی است که حاوی ایزوسیانات است، که به عنوان یک ماده مضر تنفسی شناخته می شود. در صورت عدم استفاده از نوع قابل تنفس امکان ایجاد مشکلات تنفسی مانند آسم وجود دارد. بخار ناشی از روغن با پایه پلی یورتان بسیار خطرناک می باشد. اما برای چند روز در معرض این بخارات بودن باعث مرگ نمی گردد.

معمولاً پس از استفاده از پلی یورتان حدود 30 روز طول می کشدتا کاملاً بی خطر گردد. پس در صورت استفاده در کف ساختمان بهترین توصیه این است که 30 روز صبر کرده و بعد اقدام به انداختن قالی گردد. اما اگر امکان به تاخیر انداختن اسکان را تا 30 روز ندارید می توانید بعد از 2 هفته این کار را انجام دهید. اما معیار 30 روز می باشد.

PVC از چندین لایه تشکیل شده است که باعث می گردد مستحکم و بادوام تر باشد. در طرف مقابل پلی یورتان از لایه های کمتری تشکیل شده است که باعث می شود بیشتر انعطاف پذیر باشد. همینطور پلی یورتان مانند چرم طبیعی امکان چین و چروک خوردن دارد. در صورتی که PVC مقاومت بالاتری در چروک شدن دارد و در شرایط سخت آب و هوایی مقاوم تر است.

FDA (سازمان غذا و دارو) تنها انواع خاصی از پلی یورتان را برای استفاده در صنعت مواد غذایی ایمن می داند. اگر پلی یورتان به صورت سخت تری تهیه گردد، امن محسوب می شود. اما توصیه FDA این است که قبل از استفاده از پلی یورتان برای غذا از خشک بودن سطوح پلی یورتان اطمینان حاصل گردد.

فوم پلی یورتان دارای ویژگی های عایق بندی بسیار عالی است و مقاومت در برابر فشار بالایی دارد. و دامنه حرارتی و کاربردی آن حدود 300 درجه فارنهایت است. این فوم ها در حجم بالایی ساخته می گردند و دارای ضخامت هایی بین 1.8 تا 6 پوند در هر مترمربع می باشند و از قیمت بسیار مناسبی برخوردار است.

بله، پلی یورتان از لایه ای با نام چوب سخت (Hardwood) تشکیل شده است که باعث می گردد آب به سختی به داخل آن نفوذ کند. اما نمی توان آن را ضد آب دانست.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.