Artykuły

Poliuretan (PU) jest powszechnie wykorzystywany w XXI w., ale pierwszy materiał na jego bazie powstał prawie sto lat temu. W 1937 r. zespół pod przewodnictwem chemika Otto Bayera pracujący w fabryce IG Farben w Leverkusen opracował podstawy produkcji poliuretanu – chociaż został on zsyntetyzowany dużo wcześniej przez francuskiego uczonego Charlesa Adolpha Wurtza (w 1849 r.). Na początku materiał poliuretanowy miał być stosowany jako wykończenie samolotów i do produkcji wytrzymałej odzieży wojskowej. Podczas II wojny światowej wykorzystywano go głównie jako zamiennik kauczuku, jednak był drogi i trudno dostępny. Tak naprawdę tańsze i prostsze polimery zyskały popularność po w 1957 r. najpierw w Stanach Zjednoczonych, a potem już błyskawicznie na całym świecie. Od tamtej pory poliuretan jest jednym najważniejszych i najchętniej stosowanym tworzywem sztucznym, znacznie ułatwiającym nam życie. Jest atrakcyjny nie tylko ze względu na swoje wyjątkowe właściwości, ale również jego produkcja obecnie nie generuje zbyt wysokich kosztów. Powstające z poliuretanu przedmioty mogą mieć praktycznie dowolny kształt i kolor.

Poliuretan – co to za materiał

Poliuretan to tworzywo sztuczne, które powstaje z połączenia poliolu z izocyjanianem. Te główne składniki pozyskiwane są z ropy naftowej i miesza się je w stanie ciekłym, w ściśle kontrolowanych warunkach temperatury oraz ciśnienia. Ponadto w procesie produkcji poliuretanu stosowane są substancje spieniające, stabilizatory i katalizatory. Należy podkreślić, że proces produkcji jest dość elastyczny (można zmieniać składniki i ich proporcje), dzięki czemu możliwe jest stworzenie poliuretanu dostosowanego do zdefiniowanych wymagań, np. materiału bardziej sztywnego czy sprężystego lub odpornego na konkretne czynniki zewnętrzne – od ciał stałych do lepkich cieczy. I właśnie dzięki temu, że poliuretan może występować w wielu wariantach, dostosowanych do określonych oczekiwań, jest uniwersalny. Co ważne, materiał poliuretanowy jest całkowicie bezpieczny w użytkowaniu. 

Poliuretan – zastosowanie

Nie sposób wymienić wszystkich dziedzin, w których to tworzywo sztuczne znalazło zastosowanie. Spotykamy je na każdym kroku – w domu, biurze, sklepie, samochodzie, w fitness klubie. Poliuretan – materiał o nieograniczonych możliwościach – możemy znaleźć w ogromnej ilości produktów konsumenckich i przemysłowych, budowlanych. Na przykład jest używany do produkcji odzieży zimowej (np. kurtek zimowych czy przeciwdeszczowych, spodni narciarskich), która musi odporna na ujemną niską temperaturę oraz wilgoć. Ponadto wykorzystuje się go w obuwiu (m.in. wytwarza się z niego podeszwy, wkładki czy cholewki). Stosowany jest także do produkcji hulajnóg, rolek, łyżew, hantli i innych przedmiotów treningowych, piłek, czepków pływackich, kasków, gogli, plecaków, toreb podróżnych, portfeli, zegarków sportowych, sprzętu medycznego, butelek czy termosów. Gdzie jeszcze? Poliuretan znajduje zastosowanie m.in. jako izolacja lodówek i zamrażarek, izolacja budynków, wyściółka mebli, materace, sztukateria, części samochodowe (np. części zawieszenia, deski rozdzielcze, siedzenia, opony), płyty kompozytowe czy instalacje wodno-kanalizacyjne. Poliuretan w płynie sprawdzi się również podczas uzupełniania ubytków, ocieplania wanien stalowych, jako ochrona wylotów przewodów instalacyjnych czy izolacja akustyczna. Natomiast w postaci pianki poliuretanowej wykorzystywany jest jako izolacja termiczna, akustyczna, pomocny jest w osadzaniu stolarki okiennej i drzwiowej czy uzupełnianiu szczelin dylatacyjnych. 

Poliuretany – właściwości

Tak szerokie zastosowanie poliuretan zawdzięcza swoim właściwościom. Przede wszystkim wyróżnia się dużą odpornością, nawet na bardzo silne uszkodzenia czy niekorzystne warunki atmosferyczne i promieniowanie UV. Jest twardy, niekurczliwy (zachowuje swój kształt przez wiele lat), wytrzymały na rozciąganie i rozdzieranie, ma dobre właściwości izolacyjne, zdolność tłumienia drgań, nie pochłania wilgoci (można go stosować w pomieszczeniach mokrych, tj. łazienki), odporny na wiele agresywnych środowisk (w tym rozpuszczalniki, kwasy i substancje ropopochodne), odporny na ścieranie, starzenie, klasyfikowany jest jako samogasnący. Ważne jest również to, że podczas jego wytwarzania można uzyskać stosunkowo niewielki ciężar, jednak nie wpływa to w żaden sposób na wytrzymałość materiału poliuretanowego. Ponadto poliuretan łatwo poddaje się obróbce, więc przy użyciu odpowiednich narzędzi i technologii, można go w procesie produkcji modelować bez ograniczeń, a koszty jego produkcji są stosunkowo niskie.