Пу көбігі неден жасалған?

Пу көбік, сондай-ақ полиуретанды көбік ретінде белгілі, оқшаулау мен қаптамадан жиһаз мен аяқ киімге дейін кең ауқымда қолданылатын әмбебап материал. Бірақ сіз пу көбігі неден жасалғанын ойлап көрдіңіз бе? Бұл мақалада біз пу көбігін құрайтын компоненттерді және олардың осы пайдалы материалды жасау үшін қалай біріктірілетінін тереңірек қарастырамыз.

ПУ көбікінің негіздері

Полиуретанды көбік - бұл екі негізгі компонент: полиол және изоцианат арасындағы химиялық реакция нәтижесінде пайда болатын полимер түрі. Бұл екі компонент ұялы құрылымы бар көбік жасауға көмектесетін үрлеу агентінің қатысуымен біріктіріледі. Үрлеу агенті полимерлі матрицаның ішінде ұсталған газ көпіршіктерін шығарады, бұл көбікке жеңіл және жұмсақтық қасиеттерін береді.

Полиол - құрамында бірнеше гидроксил топтары бар спирт түрі, олар изоцианатпен әрекеттесіп, уретан байланысын құрайды. Екінші жағынан, изоцианат - бір немесе бірнеше изоцианат функционалды топтары бар қосылыс. Полиол мен изоцианат араласқан кезде олар полимерлеу деп аталатын химиялық реакцияға ұшырайды, нәтижесінде полиуретанды полимер пайда болады.

Әдетте ұшпа сұйықтық немесе газ болып табылатын үрлеу агенті полимер матрицасын кеңейтуге және көбік құрылымын жасауға көмектеседі. Көбік пайда болғаннан кейін оны емдеуге және қатайтуға рұқсат етіледі, нәтижесінде әртүрлі қолданбаларда қолдануға болатын берік және икемді материал алынады.

ПУ көбікінің құрамдас бөліктері

Полиуретанды көбік бірнеше негізгі компоненттерден тұрады, олардың әрқайсысы соңғы материалдың қасиеттерінде шешуші рөл атқарады. Бұл компоненттерге полиол, изоцианат, үрлеу агенті, катализаторлар, беттік белсенді заттар және жалынға қарсы заттар жатады.

Полиол: Полиол полимер құрылымының негізін қамтамасыз ететін пу көбіктің негізгі компоненттерінің бірі болып табылады. Полиолдарды әртүрлі көздерден, соның ішінде мұнай негізіндегі химиялық заттардан, өсімдік тектес материалдардан және қайта өңделген пластмассалардан алуға болады. Полиолды таңдау көбіктің тығыздығы, қаттылығы және икемділігі сияқты қасиеттеріне айтарлықтай әсер етуі мүмкін.

Изоцианат: изоцианат - полиуретанды полимерді қалыптастыру үшін полиолмен әрекеттесетін пу көбіктің басқа негізгі компоненті. Пу көбік өндірісінде қолдануға болатын изоцианаттардың бірнеше түрі бар, олардың әрқайсысының өзіндік бірегей қасиеттері мен өнімділік сипаттамалары бар. Изоцианаттардың жалпы түрлеріне толуолдиизоцианат (TDI) және метилендифенилдиизоцианат (MDI) жатады.

Үрлеу агенті: көбік құрылымын жасау үшін полиол және изоцианат қоспасына үрлеу агенті қосылады. Үрлеу агенттері физикалық немесе химиялық сипатта болуы мүмкін, көмірқышқыл газы мен азот сияқты физикалық үрлеу агенттері кеңею арқылы газ көпіршіктерін жасайды, ал химиялық үрлеу агенттері химиялық реакция арқылы газдарды шығарады. Үрлеу агентін таңдау көбіктің тығыздығына, ұяшық өлшеміне және оқшаулау қасиеттеріне әсер етуі мүмкін.

Катализаторлар: катализаторлар полиол мен изоцианат арасындағы реакцияны жылдамдатуға көмектесетін, көбіктің тезірек қатаюына мүмкіндік беретін қоспалар. Катализаторлар көбіктің қаттылығы, икемділігі және ыстыққа төзімділігі сияқты соңғы қасиеттеріне де әсер етуі мүмкін. Пу көбік өндірісінде қолданылатын қарапайым катализаторларға амин қосылыстары мен қалайы негізіндегі катализаторлар жатады.

Беттік белсенді заттар: көбік құрылымын тұрақтандыруға және газ көпіршіктерінің өлшемі мен таралуын бақылауға көмектесу үшін полиол және изоцианат қоспасына беттік белсенді заттар қосылады. Беттік-белсенді заттар газ көпіршіктері мен полимерлі матрица арасындағы беттік керілуді азайтып, олардың бірігуін және құлауын болдырмайды. Нәтижесінде біркелкі жасуша құрылымы мен дәйекті қасиеттері бар көбік пайда болады.

Жалынға төзімді заттар: жалынға төзімді заттар - бұл оның отқа төзімділігін арттыру және жану қаупін азайту үшін пу көбікке қосылған қоспалар. Жалынға қарсы заттар көбіктің тұтанғыштығын азайту және өрт болған жағдайда жалынның таралуын бәсеңдету арқылы жұмыс істейді. Пу көбік өндірісінде қолданылатын жалпы отқа төзімді заттарға галогенді қосылыстар, фосфор негізіндегі қосылыстар және бейорганикалық толтырғыштар жатады.

Қоршаған ортаны қорғау мәселелері

Пу көбік әмбебап және кеңінен қолданылатын материал болғанымен, оны өндіруге және кәдеге жаратуға байланысты кейбір экологиялық мәселелер бар. Негізгі қиындықтардың бірі - көміртегі шығарындылары мен қазба отын тұтынуына ықпал ететін шикізат ретінде мұнай негізіндегі химиялық заттарға тәуелділік. Дегенмен, өсімдік негізіндегі материалдар мен қайта өңделген пластмассалар сияқты полиолдардың неғұрлым тұрақты көздерін дамытуға күш салынуда.

Тағы бір мәселе - күрделі құрамға және қайта өңдеу инфрақұрылымының шектеулілігіне байланысты қайта өңдеу қиын болуы мүмкін пу көбік қалдықтарын кәдеге жарату. Нәтижесінде пу көбік қалдықтарының көп бөлігі полигондарға түседі, онда биоыдырауға жүздеген жылдар қажет. Бұл мәселені шешу үшін зерттеушілер көбікті қайта өңдеудің жаңа әдістерін, мысалы, көбікті қайта пайдалану үшін бастапқы құрамдастарына ыдырататын химиялық қайта өңдеу процестерін зерттеп жатыр.

Қорытындылай келе, пу көбік - полиол, изоцианат, үрлеу агенті, катализаторлар, беттік белсенді заттар және жалынға қарсы заттар қосындысынан тұратын әмбебап материал. Бұл компоненттер жеңіл, икемді және жастықша сияқты бірегей қасиеттері бар көбік жасау үшін бірге жұмыс істейді. Пу көбігін өндіруге және кәдеге жаратуға байланысты кейбір экологиялық мәселелер болғанымен, жүргізіліп жатқан ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар тұрақты және экологиялық таза баламаларды жасауға бағытталған.