Реферат на тему Полиуретан

Содержание:

Введение 2
1. История создания полиуретана 3
2. Состав и производство полиуретана 4
3. Факты и цифры по полиуретанам 5
4. Наука и исследования по полиуретанам 6
4.1 Фон 7
4.2 Сырье 8
4.3 Изоцианаты 8
4.4 Полиолы 8
4.5 Добавки 9
4.6 Дизайн 10
5. Производственный процесс 11
Заключение 13
Список использованной литературы 14

Введение:

Полиуретаны были изобретены еще в 1930-х годах профессором доктором Отто Байером (1902-1982). [1,2] Существуют различные типы полиуретанов, которые выглядят и отличаются друг от друга. Они используются в разнообразных продуктах, от покрытий и клеев до подошв обуви, матрасов и пенной изоляции. Тем не менее, основная химия каждого типа, по сути, одинакова.
Качество полиуретанов неуклонно улучшается с момента их разработки. Исследования в различных областях должны продолжать помогать в создании превосходных материалов. Например, ученые обнаружили, что, изменяя исходные форполимеры, они могут создавать полиуретановые волокна, которые обладают еще лучшими характеристиками растяжения. Другие характеристики могут быть изменены путем включения различных наполнителей, использования лучших катализаторов и изменения соотношений форполимеров.

Заключение:

В дополнение, к самим полимерам будущее, вероятно, принесет улучшения в производственный процесс, что приведет к более быстрым, менее дорогим и более экологичным полиуретанам. Недавняя тенденция в производстве полиуретанов — замена диизоцианатов толуола на менее летучие полимерные изоцианаты. Кроме того, производители пытались устранить хлорированные фторуглеродные вспенивающие агенты, которые часто используются при производстве пенополиуретанов.
Чтобы гарантировать качество полиуретанового материала, производители следят за продуктом на всех этапах производства. Эти проверки начинаются с оценки поступающего сырья химиками контроля качества. Они проверяют различные химические и физические характеристики, используя установленные методы. Некоторые из тестируемых характеристик включают pH, удельный вес и вязкость или толщину. Кроме того, внешний вид, цвет и запах также могут быть проверены. Производители обнаружили, что только строго контролируя качество в начале производства, они могут гарантировать, что будет достигнут стабильный конечный продукт.
После производства полиуретановое изделие проходит испытания. Продукты полиуретанового покрытия оцениваются так же, как исходное сырье проверяется. Также проверяются такие характеристики, как время высыхания, толщина пленки и твердость. Полиуретановые волокна проверяются на такие вещи, как эластичность, упругость и впитывающая способность. Пенополиуретаны проверяются на предмет их надлежащей плотности, сопротивления и гибкости.

Фрагмент текста работы:

История создания полиуретана

Химия полиуретанов была впервые изучена немецким химиком Фридрихом Байером в 1937 году. Он создал ранние прототипы путем взаимодействия толуолдиизоцианата, вступившего в реакцию с двухатомными спиртами. Из этой работы было разработано одно из первых кристаллических полиуретановых волокон, Perlon U. Разработка эластичных полиуретанов началась как программа по поиску замены резины в годы Второй мировой войны. В 1940 году были выпущены первые полиуретановые эластомеры. Эти соединения давали измельчаемые смолы, которые могли бы использоваться в качестве адекватной альтернативы каучуку. Когда ученые обнаружили, что полиуретаны могут быть превращены в тонкие нити, они были объединены с нейлоном, чтобы сделать более легкие, эластичные предметы одежды.
В 1953 году в США было начато первое коммерческое производство эластичного пенополиуретана. Этот материал был полезен для пенной изоляции. В 1956 году были введены более гибкие и менее дорогие пены. В конце 1950-х годов были получены формовочные полиуретаны. За прошедшие годы были разработаны улучшенные полиуретановые полимеры, в том числе спандекс-волокна, полиуретановые покрытия и термопластичные эластомеры.
Широкое использование полиуретанов было впервые замечено во время Второй мировой войны, когда они использовались в качестве замены для каучука, который в то время был дорогим и трудно получить. Во время войны были разработаны другие приложения, в основном с покрытиями разных видов, от отделки самолетов до стойкой одежды.[5]
К 1950-м годам полиуретаны использовались в адгезивах, эластомерах и жестких пенопластах и, во второй половине того же десятилетия, в эластичных амортизирующих пенопластах, аналогичных тем, которые используются сегодня.
В последующие десятилетия произошло много дальнейших разработок, и сегодня мы окружены полиуретановыми покрытиями во всех аспектах нашей повседневной жизни. Хотя полиуретан является продуктом, с которым большинство людей не слишком знакомы, так как он, как правило, «спрятан» за крышками или поверхностями, изготовленными из других материалов, трудно представить жизнь без полиуретанов.
2. Состав и производство полиуретана

Полиуретаны, как и все пластмассы, представляют собой полимеры, полученные взаимодействием диизоцианатов (MDI и / или TDI) с рядом полиолов. В зависимости от желаемого конечного продукта химические составы могут содержать другие ингредиенты, такие как катализаторы, пенообразователи и, возможно, антипирены. Эти различные комбинации позволяют изготавливать различные виды продукции, в том числе:
• жесткие и гибкие пены
• жесткие и эластичные цельные пенки
• эластомеры
• клеи
• покрытия
• герметики
Плотность продукта определяется количеством используемого вспенивающего агента, а гибкость или жесткость — типом используемых полиолов и диизоцианатов.[4]
Различные формы полиуретана часто комбинируются с другими материалами для производства различных конечных продуктов, например:
• изолированные строительные панели
• матрасы и мягкая мебель
• автомобильные сиденья
• бытовые холодильники и морозильники
• композитные деревянные панели
• кузова
• обувь
• спортивная одежда
Структура полиуретанов
Полиуретаны являются полимерами. Полимеры лучше всего рассматривать как цепочки трехмерных структур, состоящих из длинных, повторяющихся меньших единиц, называемых мономерами. Эти мономеры содержат углерод, водород, кислород и азот. Для формирования цепочек меньшие звенья «полимеризуются» или соединяются вместе.
Существуют тысячи природных и искусственных полимеров. Первым искусственным полимером, который был произведен, был бакелит в 1909 году. Rayon, первый искусственный полимерный волокно, был разработан в 1911 году. Другие известные полимеры включают нейлон, кремний, полиэтилен, полипропилен и полистирол.