پلی یورتان ، kfmdecor ، پلی اورتان ، نمونه پروژه
21
ژانویه

پلی یورتان (پلی اورتان) چیست؟

ابزارهای پیش ساخته پلی یورتان

پلی یورتان کاری شبیه به گچ بری است . منتها از گچ بری خیلی بهتره .. از مزایای این کار میشه به سبک بودن ، ماندگاری  بالا، سازش با محیط ، سرعت اجرای بالا، شکننده نبودن ، منعطف بودن و …. اشاره کرد.

پلی یورتان نوعی فوم متراکم با دانسیته بالا میباشد که با تزریق در قالب به شکل ابزارهای پیش ساخته با طرح های متنوع در آمده است .باتوجه به شیوه های نوین ساخت ساختمان و اهمیت استفاده از متریال های سبک ابزارهای پیش ساخته پلی یورتان جایگزین مناسبی برای گچبری های سنتی هستند

پلی یورتان (پلی اورتان)  به دسته‌ای از مواد شیمیایی اطلاق می‌شود که از واکنش پلی ال‌ها و ایزوسیانات‌ها به‌عنوان مواد اصلی تشکیل دهنده ساخته می‌شوند.

کشف

پلی یورتان را اولین بار اتو بایر در سال ۱۹۳۷ در آلمان کشف کرد و بعد از آن این مواد با داشتن خواص ویژه پیشرفت بسیار زیادی را در انواع صنایع جهان داشتند. اولین پلی اورتان، از واکنش دی‌ایزوسیانات آلیتانها ترکیباتی هستند که در ساختار آنها پیوند یورتانی وجود دارد.

پلی اورتان (PU) نام عمومی پلیمرهایی است که دارای پیوند یورتانی می باشند. پیوند یورتانی از طریق واکنش افزایشی بین یک گروه ایزوسیانات و یک ترکیب دارای هیدروژن فعال مثل گروه هیدروکسیل تشکیل شده است.

گروه های ایزوسیانات به شدت واکنش پذیر بوده و به همین علت پیشرفت واکنش آنها نیاز به افزایش دما ندارد. (واکنش در دمای محیط صورت می گیرد) مهمترین ویژگی این گروه از پلیمرها این است که پس از واکنش ساختاری پایدار بوجود می آید.

خلاصه اینکه، پلی اورتان در اشکال مختلف مانند: فراورده های فوم، فیلم، الاستومرها، پودرها، مایعات و امولوسیون ها قابل تولید هستند. ترکیباتی که دارای گروه ایزوسیانات هستند عبارتند از:

1. ۲و۴ یا ۲و۶ تولوئن دی ایزوسیانات
2. ۴و۴ یا ۲و۴ دی فنیل متان دی ایزوسیانات
3. ۱و۶ هگزا متیلن دی ایزوسیانات

علاوه بر موارد ذکر شده، ترکیبات ایزوسیاناتی دیگری نیز وجود دارند.

ترکیباتی که دارای دو گروه هیدروکسیل(OH) یا بیشتر باشند را پلی اُل می نامند
و بطور معمول از گونه های زیر استفاده می شود:
1. پلی اتر پلی ال
2. پلی استر پلی ال
3. پلی کربنات پلی ال
4. پلی کاپرولاکتون پلی ال
به علاوه، به جای گروههای هیدروکسیل، ترکیباتی مثل اسیدهای کربوکسیلیک و آمینها، که دارای هیدروژن فعال هستند نیز می توانند در ترکیب با ایزوسیاناتها مورد استفاده قرار گیرند.
به همین دلیل، زمانیکه صحبت از پلی اورتانها می شود، می توان گفت که گونه های بیشماری از آنها وجود دارد. با توجه به آنچه گفته شد می توان نتیجه گرفت، پلی اورتانها در موارد گوناگونی
مانند: فومهای نرم، فومهای سخت، الاستومرها، چسبها، روکش ها و پایه های رنگی بکارگرفته می شوند.

کاربرد پلی یورتان ( پلی اورتان ها):

پلی یورتان به شکلهای مختلف از جمله فومهای نرم، فومهای سخت؛ الاستومرها، ترموپلاستیک الاستومرها، رزین، رنگ، پوشش، چسب، انواع جلادهنده و… در دنیا کاربرد دارند. یکی از کاربردهای پلی اورتانها، استفاده به عنوان پوشش لوله‌های مدفون در خاک با هدف حفاظت در برابر خوردگی می باشد.

پلی اورتان مورد استفاده در این روش، از نوع ۱۰۰% جامد و با مواد اولیه ۲ جزئی است ولی نبایستی

چسبندگی زیادی به سطح لوله از این پوشش توقع داشت. پلی اورتان‌ها در شرایط کاربری خاص

مانند دمای بالای خط لوله و یا تعمیرات پوشش اصلی کاربرد دارند و کمتر به عنوان پوشش اصلی

خطوط انتقال استفاده می شوند.

استفاده از پوشش‌های پلی اورتان جهت پوشش داخلی خطوط انتقال کاربرد بسیار محدودی داشته و

به علت آزادکردن ترکیبات سمی ایزوسیانات جهت پوشش داخلی توصیه نمی‌گردد. کاربرد پلی ن ترکیبات

نیز به طور پیوسته رو به توسعه است.

مقاومت پلی اورتانها

مقاومت پلی اورتانها در برابر سایش ضربه و ترک خوردگی بسیار خوب است، از جمله ویژگی های
آنها پخت سریع و کامل در دمای محیط است. پلی اورتانها آلیفاتیک از انواع آروماتیک گرانتر هستند.
به همین خاطر انواع آروماتیک و نمونه های اپوکسی دار در استری ها، رنگهای پایه و پوششهای
رابط بکار می روند.
در حالی که آلیفاتیک ها ویژه پوشش نهایی هستند.
استفاده از پوشش های محافظ برای جلوگیری از پدیده خوردگی در ساختارهای فولادی که آستر
و پوشش پایه آنها از نوع سامان های اپوکسی دار است، نمونه ای از کاربردهای مهم پلی اورتانها
محسوب می شوند.
مورد دیگر، سامانه های پوشش دهنده کف است که در آنها نیز انواع پوششهای پایه را می توان بکار برد، گاهی پوشش نهائی از نوع یورتان برای لایه نهایی کف نیز کفایت می کند.

کاربرد پلی اورتانها و پلی اوره ها

کاربرد پلی اورتانها و پلی اوره ها در کفپوشها انواع فناوری کاربرد پوشش های کف همگی
بر دو اصل استوارند. یکی از آنها فناوری فیلم نازک است که یک یا چند پوشش با ضخامت حدود ۵۰ تا ۱۲۵
میکرون روی سطح کف پوشش داده می شود.
درزگیری و غبارزدایی نیز از جمله مراحل مهم در این روش محسوب می شوند که هدف نهایی آنها رسیدن به کفپوشهایی با طرح های زیر و مزین است.
رزین های مورد مصرف در پوششهای کف عبارتند از:
آلکیدها، اپوکسی ها یا اپوکسی استری بر پایه آب و حلال، مخلوط های معلق، آمیخته های پلی اورتانی
بر پایه آب و انواع پلیمرهای آکریلیکی،بهترین حالت برای این نوع کفپوشها آن است که اثر مواد شیمیایی
یا آب روی سطح کفپوش براحتی برطرف شود و لکه ای بر جای نماند.
پوشش های آلکیدی در مقابل سودسوز آور بسیار ضعیف عمل می کنند.

رنگهای پلی یورتان

رنگهای پلی اورتانی آمیخته های آنها ورزین های آکریلیکی سهم زیادی از بازار اروپا
را به خود اختصاص داده اند. پلیمرهای اکریلیکی امولسیونی یا همان لاتکس ها نسبتاً ارزان تر هستند.
امولسیون های آکریلیکی نیز تقریباً برای چند سال جزو کالاهای مقرون به صرفه محسوب می شدند.
آنها کاربرد زیادی در پوششهای تزئینی دارند،
بخصوص در کفپوشهای از جنس پلی اورتان و در مقابل سایش نسبت به نوع آکریلیکی بسیار مقاوم تراند،
ولی این ترکیبات گران بوده و تلاش می شود تا فرمول های جدید ارزان از آنها تهیه شود.
رزین های پراکنشی پلی اورتانی (PUD) روش مرسوم در ساخت رزین های پراکنشی
پلی اورتانی بر پایه آب، تهیه پیش پلیمری با گروه پایانی ایزوسیانات است که پلی ال اصلاح کننده در ساختار زنجیر، گروه عاملی کربوکسیلیک اسید را به وجود می آورد
و در مرحله بعد این ماده با آمین نوع سوم در آب پخش می شود تا مراکز یونی به وجود آورد.
به این ترتیب ذرات پلیمر پایدار می گردند.
با حضور یک پلی آمین موجب می شود طول زنجیر اجزای تشکیل دهنده زیادتر شود.
در برخی مخلوط ها نسبت مولی گروههای NCO به OH دقیقاً ۲ به ۱ است.
در نسبت مولی حدود ۱ به ۱، گرانروی بسیار زیاد می شود و تهیه رزین های پراکنشی
پلی اورتانی با مشکل روبرو می شود. در ضمن خطر ژله ای شدن نابهنگام هم وجود دارد.
ولی اگر این نسبت کمتر از ۵/۱ به ۱ باشد امکان بروز چنین خطری کمتر میشود.
برای پایین آوردن سریع دما در حین تهیه مخلوط های پلی اورتانی از یخ استفاده می شود.
در نتیجه سرعت واکنش بین آب و گروه ایزوسیانات کم می گردد.

اپوکسی

گروه انتهایی اپوکسی با گروه های ایزوسیانات یا افزاینده زنجیر پلی آمین واکنش نمی‌دهد،
چرا که واکنش با ایزوسیانات و آمین به ویژه زمانی که دما پایین باشد، بسیار کند است.
می توان از رزین های پراکنشی پلی اورتانی اصلاح شده برای پوشش دادن انواع پلاستیکهای مصرفی
در صنایع خودرو سازی استفاده کرد یا آنکه این مخلوط ها را در ترکیب یک آئروسل بر پایه آب بکار برد.
در این حالت به ماده ای مانند دی متیل اتر نیاز است. یکی از روش های کاهش قیمت،
اختلاط رزین های پراکنشی پلی اورتانی با پلیمرهای آکریلیک است.
مدت مدیدی است که در اروپا از پوششهای رنگدانه دار بر پایه آب حاوی مخلوط ۵۰:۵۰
از مخلوط معلق پلی اورتانی و رزین های امولسیونی آکریلیکی در تهیه کفپوشها استفاده می شود.
این پوششها در حالت خشک سطح نیمه براق سفید رنگی را ایجاد می کنند که برای پوشش کف های بتنی و یا تزئین کفپوش های چوبی به ویژه در مواردی که مقاومت در برابر الکل یا آب حائز اهمیت است.

پلی اورتان : کوپلیمری پرکاربرد

الاستومرهای پلی یورتان ، خانواده ای از کوپلیمرهای توده ای بخش شده است كه كاربردهای مهمی در زمینه های گوناگون صنعتی و پزشكی پیدا كرده است.
اولین پلی اورتان، از واكنش دی ایزوسیانات آلیفاتیك با دی آمین به دست آمد.
اتو بایر و همكارانش اولین بار
این پلی اورتان را معرفی نمودندکه به شدت آبدوست بود و بنابراین به عنوان پلاستیك یا فیبر نمی توانست
مورد استفاده قرار گیرد.
واكنش بین دی ایزوسیانات های آلیفاتیك و گلیكول ها منجر به تولید پلی اورتانی با خصوصیات پلاستیكی
و فیبری گردید.
به دنبال آن، با استفاده از دی ایزوسیانات آروماتیك و گلیكول های با وزن مولكولی بسیار بالا،
پلی اورتانی به دست آمد كه خانواده مهمی از الاستومرهای ترموپلاستیك به شمار می رود.
خواص یورتانها از مواد ترموست بسیار سخت تا الاستومرهای نرم تغییر می كند.
از پلی اورتانهای ترموپلاستیك، در ساخت وسایل قابل كاشت بسیار مهمی استفاده می شود،
چرا كه دارای خواص مكانیكی خوب نظیر استحكام كششی، چقرمگی، مقاومت به سایش ومقاومت به
تخریب شدن، به علاوه زیست سازگاری خوب می باشند كه آنها را در گروه مواد مناسب جهت كاربردهای
پزشكی قرار می دهد.

● دیگر كاربردهای پلی اورتان ها
با استفاده از پلی اترها به عنوان پلی ال، در سنتز پلی اورتان می توان كاشتنی های طولانی مدت تهیه نمود،
كه در قلب مصنوعی، کلیه مصنوعی، ریه مصنوعی، هموپرفیوژن، لوزالمعده مصنوعی، فیلترهای خونی،
کاتترها، عروق مصنوعی، بای پس سرخرگ ها یا سیاهرگ ها، کاشتنی های دندان و لثه، بیماریهای ادراری، ترمیم زخم، رساندن یا خارج كردن مایعات، نمایش فشار عروق، آنژیوپلاستی، مسدود کردن عروق، جراحی عروق آئورت و كرونری، دریچه های قلب سه لتی و دولتی كاربرد دارند.
در صورتی كه از پلی اترها به عنوان پلی ال، در سنتز پلی اورتان استفاده شود،
پلی اورتان های زیست تخریب پذیر مدت تهیه می شود كه به طور مثال در کانال هدایت بازسازی عصب،
ساختارهای قلبی –عروقی، بازسازی غضروف مفصل و منیسک زانو، برای تعویض و جایگزینی استخوان اسفنجی، در سیستم های رهایش کنترول شده دارو و برای ترمیم پوست كاربرد دارد.