Polyuretan

Syntes av polyuretaner

Polyuretan (PUR), är en grupp av polymerer som kan ges mycket olika materialegenskaper: massiv eller skum och kan vara mjuk elastomer, eller hård. Uretanplast har god värme- och nötningsbeständighet samtidigt som den har goda elektriskt isolerande egenskaper. Powerflexbussningar är gjorda i polyuretan. Polyuretaner ingår ofta i golvlacker, och elastan (spandex, lycra) är elastiska polyuretanfibrer.

Tillverkning

Polyuretaner är produkter som genom polyaddition bildats av di- eller polyisocyanater med en di- eller polyfunktionell alkohol (polyol). De flesta polyuretaner är gjorda från tre startmaterial, långkedjiga polyoler, diisocyanat och en kedjeförlängare. En polyuretan gjord av dessa material har segmenterad struktur, blocksampolymer. Där finns ett mjukt parti med polyoler med svaga krafter inom kedjan, detta parti är uppringlat. Där finns även ett hårt parti som bildats genom en reaktion mellan dioler och diisocyanat. De hårda segmenten har starka krafter i kedjan såsom vätebindningar och dipoler, som beror på den stora mängden polära grupper – uretan och urea.

Det har ingen ånggenomsläpplighet. Exempelvis kan inte Sandwich-husväggar med denna isolering "andas".

Monomer: [ -NHCOO- ]

Plasten delas in i följande grupper:

• Solida uretanelastomerer, är tvärbundna material med glastemperaturen $T_{g}\approx -30$ °C.
• Mikrocellulära uretanelastomerer, är expanderande, tvärbundna material med glastemperaturen $T_{g}\approx -30$ °C.
• Styva polyuretanskum, är ett tvärbundet skum med hög styvhet, bra värmeisolerare.
• Uretanhärdplaster är en hård men flexibel härdplast, bra elektrisk isolator.

Egenskaper

PUR används ofta inom textilindustrin för att skapa beläggningar på textilier. De tillsätts i regel som en lösning eller dispersion i vatten. Polyuretanbeläggningar ger ett stort spektra av egenskaper till materialet och kan därför användas till en rad olika slutprodukter såsom läderimitationer, kläder och industrimaterial. Användningsområde beror helt på vilket utgångsmaterial som används för syntesen.

Polyuretaner kan med sina goda egenskaper med fördel användas för att skapa mikroporösa vattenavvisande beläggningar som andas då det är blandat med vatten och ett lösningsmedel. Lösningsmedlet avdunstar först efter fixering och innan vattnet hunnit göra detsamma har polyuretanet börjat stelna och bildat tvärbindningar. När vattnet försvinner kvarstår hålrum i polyuretanlagret där vattenånga släpps igenom. En finsk tillverkare av lackstövlar i ett allvädersmaterial kallar detta för koagulerad polyuretan.

En beläggning med polyuretan ger även andra egenskaper som bra riv och draghållfasthet, mjukare grepp, flexibilitet vid låga temperaturer. Utöver det ger polyuretaner en generellt bra vidhäftning till olika textilier och har även en god utsträckningsförmåga. Polyuretaner har dock en tendens till att gulna i solljus och därför tillförs oftast ett pigment före applicering.

PUR är med sina elastiska egenskaper ett utmärkt material att använda som vibrationsisolering i alla tänkbara tillämpningar. Exempel är elastiska byggelement för att isolera maskiner, enskilda rum som biosalonger eller studios eller hela byggnader. Ytterligare tillämpningar där de elastiska egenskaperna används för att reducera vibrationer är att läggas som ballastmattor eller under sliprar i järnvägsapplikationer.

Medicinska aspekter

Härdad färdig uretanplast bedöms som ofarlig. Vid tillverkning och förbränning frigörs diisocyanater som är hälsoskadliga. Kan vid kontakt av andningsvägar och hud leda till en överkänslighetsreaktion och till hyperreaktivitet i luftvägarna. Vid arbete i sådana miljöer utan fullgott skydd så kan man få yrkesastma och dessutom en generell hyperreaktivitet i luftvägarna vilket gör att man även reagerar på stimuli som parfym, bilavgaser och kall luft. Vid brand utvecklas mycket rök som är giftig (såvida den ej behandlats med brandskyddande tillsatser). Toxiciteten är dock lägre än för vissa naturmaterial till exempel ylle.

Se även

• plast
• termoplast
• konstfibrer
• härdplast
• elastomer

Externa länkar

• Informationsportal Polyuretaner: Branschwebbplats för information som beskriver användningar och fördelar av polyuretan