Polyurethane (PU) là gì và ứng dụng của nó?

Polyurethane (PU) là gì và ứng dụng của nó?

 

Polyurethane (PU), tên đầy đủ là polyurethane, là một hợp chất polymer. Nó được sản xuất vào năm 1937 bởi Otto Bayer và những người khác. Polyurethane có hai loại: loại polyester và loại polyether. Chúng có thể được chế tạo thành nhựa polyurethane (chủ yếu là bọt), sợi polyurethane (ở Trung Quốc gọi là spandex), cao su polyurethane và chất đàn hồi.

 

Polyurethane mềm chủ yếu có cấu trúc tuyến tính nhựa nhiệt dẻo. Nó có độ ổn định, kháng hóa chất, khả năng phục hồi và tính chất cơ học tốt hơn vật liệu xốp PVC và ít biến dạng nén hơn. Khả năng cách nhiệt, cách âm, chống rung, chống virus tốt. Vì vậy, nó được dùng làm bao bì, vật liệu cách âm, vật liệu lọc.

 

Nhựa polyurethane cứng có trọng lượng nhẹ, cách âm, cách nhiệt, kháng hóa chất, tính chất điện tốt, dễ gia công và hấp thụ nước thấp. Nó chủ yếu được sử dụng làm vật liệu kết cấu cho xây dựng, ô tô, công nghiệp hàng không và cách nhiệt. Các đặc tính của chất đàn hồi polyurethane là giữa nhựa và cao su, chịu dầu, chống mài mòn, chịu nhiệt độ thấp, chống lão hóa, độ cứng và độ đàn hồi cao. Chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp giày và ngành y tế. Polyurethane cũng có thể được sử dụng để làm chất kết dính, chất phủ, da tổng hợp, v.v.

 

Polyurethane xuất hiện vào những năm 1930. Sau gần tám mươi năm phát triển công nghệ, vật liệu này đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực trang trí nội thất gia đình, xây dựng, nhu yếu phẩm hàng ngày, giao thông vận tải và đồ gia dụng.

 

(1) Lớp phủ polyurethane gốc nước

Năm 1942, lần đầu tiên Shlack đã điều chế thành công polyurethane gốc nước cation. Vào những năm 1970, việc sản xuất công nghiệp polyurethane gốc nước bắt đầu. Tính đến nay, sản lượng nhựa polyurethane gốc nước hàng năm trên thế giới vào khoảng 50.000 đến 60.000 tấn. Lớp phủ polyurethane gốc nước sử dụng nước làm môi trường phân tán lớp phủ. Toàn bộ hệ thống kết cấu lớp phủ polyurethane có ít dung môi hữu cơ hơn, đáp ứng các yêu cầu bảo vệ môi trường hiện nay về tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải trong lĩnh vực sơn phủ. Do đó, việc ứng dụng lớp phủ polyurethane gốc nước trong các lĩnh vực liên quan có liên quan đến vấn đề Phát triển ngày càng nhận được sự quan tâm và chú ý của những người trong ngành. Cho đến nay, mặc dù tỷ lệ ứng dụng lớp phủ polyurethane trong toàn bộ lĩnh vực sơn của nước tôi chỉ khoảng 4% nhưng ứng dụng kỹ thuật của lớp phủ polyurethane gốc nước vẫn duy trì tốc độ tăng trưởng gần 10% trong những năm gần đây. Trong trường hợp bình thường, lớp phủ polyurethane gốc nước không cần thêm chất phân tán hoặc chất nhũ hóa, kích thước phân tử và cấu trúc phân tử có thể được điều chỉnh phù hợp tùy theo tình huống. Theo tính năng này, so với các lớp phủ latex được sử dụng rộng rãi hơn theo nghĩa truyền thống, lớp phủ polyurethane gốc nước có thể có đặc tính tạo màng ở nhiệt độ thấp tốt hơn mà không cần thêm chất hóa dẻo và chất hỗ trợ tạo màng tương ứng với lợi nhuận. So với các loại sơn phủ khác, sơn phủ polyurethane hệ nước không chỉ có hình thức đẹp mà còn có thời gian khô ngắn, điều này cho thấy ưu điểm độc đáo trong lĩnh vực sơn gỗ. Lớp phủ da acrylic gốc dung môi theo nghĩa truyền thống đã dần được thay thế bằng lớp phủ da polyurethane gốc nước. Với ưu điểm kháng hóa chất và chịu nhiệt độ thấp nên chúng đã thu hút được sự quan tâm, chú ý của mọi người trong lĩnh vực sơn phủ da. Ngoài ra, loại vật liệu này còn có giá trị ứng dụng rất chính xác trong các lĩnh vực liên quan như nhựa, xe cộ, công nghiệp, chống ăn mòn và có không gian phát triển đáng kể. 

Hiệu suất của lớp phủ polyurethane gốc nước vẫn còn những hạn chế nhất định. Khả năng chống nước không đủ là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến việc ứng dụng lớp phủ polyurethane gốc nước trong thực tế. Ngoài ra, trong quá trình thi công cũng phát sinh một số vấn đề nhất định liên quan đến việc ứng dụng lớp phủ polyurethane gốc nước. Ví dụ, đối với lớp phủ polyurethane gốc nước hai thành phần, tốc độ khô sau khi trộn vào vật liệu xây dựng tương đối chậm và cần thời gian bảo trì lâu. . Các bong bóng carbon dioxide được tạo ra trong phản ứng của lớp phủ polyurethane gốc nước với nước có thể tồn tại với số lượng lớn trong màng phủ, ảnh hưởng đến hiệu suất của nó. Hơn nữa, chi phí cao đã trở thành một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến ứng dụng công nghiệp của đường thủy.