Что такое полиуретан, его характеристики и применение

Полиуретан – является уникальным синтетическим полимерным материал. Байер Отто Георг Вильгельм со своими сотрудниками впервые получил полиуретаны и в 1937 году, наладил их производство на промышленном уровне.

Полиуретан – является уникальным синтетическим полимерным материал. Байер Отто Георг Вильгельм со своими сотрудниками впервые получил полиуретаны и в 1937 году, наладил их производство на промышленном уровне. Производство пенополиуретанов уже на основе сложных полиэфиров было созданно в Германии в 1944 году, а уже их аналоги основанные на дешевых и простых полиэфиров получили – в США в 1957 году.

Поиуретан по праву считается материалом с неограниченными возможностями, он состоит из двух типов сырья, полиола и изоцианата, которые в свою очередь получают из нефти. Во время смешивании двух жидких компонентов системы, готовых к переработке, содержащих вспомогательные средства такие как: катализаторы, вспениватель, стабилизаторы и т.д. в этоге получается реакционно-способная смесь. В зависимости от соотношения компонентов, при необходимой технологии можно с легкостью отрегулировать спектр свойств полиуретана – можно получить мягкий, жесткий, монолитный, интегральный или ячеистый (вспененный). Полиуретаны ещемогут быть вязкими жидкостями или твёрдыми – начиная от высокоэластичной мягкой резины и до жёстких пластиков, а перерабатываются они всеми существующимина сегодня технологическими способами: литьем, экструзией, прессованием, заливкой.

От сюда следует, что из четырех “гигантов” современной индустрии пластических масс – полиэтилена, полистирола, поливинилхлорида, и полиуретана – именно полиуретан является, наиболее универсальным материалом.

Полиуретан как конструкционный материал используется во многих отраслях промышленности, это происходит благодаря отличным эксплуатационным свойствам . Особенность этого свойства, проявляется в превосходстве не только над всем типами каучуков, но и эластомеров . На рынке всего мира предлогается большое колличество марок полиуретанов: Отечественные марки, которые полученны на основе отечественных полиэфиров практически не уступают, а по некоторым характеристикам и превосходят импортные аналоги.

На данный момент высшей планкой температуры при эксплуатации следуется +100 °С. Низкие температуры не влияют сильно на изменения свойств полиуретановых эластомеров. Изменения эластичности а так же твердости которые возникают при температурах не ниже – 18 °С носят обратимый характер. Хрупкость начинает появляться только при температурах ниже – 60, -80 °С.От сюда следует, что рабочие температуры изделий из полиуритана находятся в диапазоне от – 70 до 100 °С, и эластичность при этом не меняется. Так же вполне допускается периодическое повышение температуры до +110, +140 °С. Ряд опытов показал, что полиуретаны являются очень водостойкими.

Самым распространенным типом полиуретанов на сегоднешнее время являются литьевые полиуретаны, они имеют по отношению к остольным видам, наиболее высокие физико-механические характеристики и твердость по Шору А 85 – 90 единиц. Литьевые полиуретаны часто применяются при изготовлении деталей внутризаводского транспорта, шестерен, валов, вибростойких деталей, отбойных молотков и других изделий для машиностроения, авиационный, горнодобывающей, автомобильной, нефтегазодобывающей, полиграфической, строительной, и в прочих отраслях промышленности. Уретановые эластомеры, не просто способны заменить металлы, они даже превосходят их по параметрам эксплуатации, благодоря уникальному сочетаниу физико-механических характеристик. Особо крупный интерес направлен на применение полиуретанов в производстве деталей, которые классифицируются как вибростойкие: устройства амортизации установок, протектора центратора подвески НКТ), в уплотнительной технике и кузнечно-штамповом производстве. Полиуретаном с легкостью заменяеют резину различных марок, а в некоторых случаях и металлы, все благодаря таким свойствам как: износостойкость, маслобензостойкость, кислотостойкость, высокие диэлектрические свойства.

Изделия и конструкции на основе полиуретанов используют во всех без исключения отраслях промышленности.

Полиуретан как конструкционный материал используется во многих отраслях промышленности, это происходит благодаря отличным эксплуатационным свойствам . Особенность этого свойства, проявляется в превосходстве не только над всем типами каучуков, но и эластомеров . На рынке всего мира предлогается большое колличество марок полиуретанов: Отечественные марки, которые полученны на основе отечественных полиэфиров практически не уступают, а по некоторым характеристикам и превосходят импортные аналоги.

Интегральный пенополиуретан (PUR-I)

В то время как гибкие и жесткие пены значительно отличаются по своей структуре (низкая степень сшивки/высокая степень сшивки), интегральные полиуретановые пены представляют собой их сочетание. Активную реакционную смесь заливают в форму, где с помощью регулирования температур и пенообразования получают изделия со вспененной сердцевиной и жесткой коркой. Структура пены плавно изменяется от сердцевины к внешней поверхности. Техника вспенивания высокореакционных ПУ систем называется реакционное литье под давлением (reaction injection molding (RIM)), она используется для получения как крупных изделий, так и изделий с малыми размерами и отношением пути течения к толщине стенки до 1:1000.

Рис. 5. Интегральные пены: (слева) структура, (справа) распределение плотности по образцу. Гибкие интегральные пены с плотностью 200-1100 кг/м 3 используются для автомобильных изделий, велосипедных седел, обувных подошв.

Жесткие интегральные пены со сравнимыми плотностями используются в технических изделиях, конструкциях, мебели и спортивных изделиях различных конструкций. Интегральные пены армированные стекловолокном (R-RIM) с плотностью 1,0-1,4г/см 3 используют для автомобильных частей и корпусов. PUR-R-RIM используют для получения жестких, слоистых изделий, например, боковые автомобильные панели. Волокна, ткани, нетканые материалы или волоконные маты, био материалы, такие как лен, пенька или кокосовое волокно пропитывают ПУ смесью и укладываются в форму, где затем прессуются. В таблице 3 приведен обзор свойств различных систем интегральных пен, а в табл.1 приведены зависимости определенных свойств от плотности. В табл.4 приведен пример свойств гибкой интегральной пены, применяемой в автомобильных целях.

Читайте также:  Труба нержавеющая полированная, шлифовка нержавейки, как полируют трубы из нержавеющей стали

Табл. 3. Сравнение свойств ПУ интегральных пен, армированных ПУ пен

LFI – введение длинных волокон (long fiber injection).

* – модуль прочности на изгиб

Табл.4. Сравнение свойств гибких и интегральных пенополиуретановых автомобильных изделий (RIM)

A: сиденья мотоциклов, внутреннее защитное оборудование

B: покрытие автомобильных бамперов

C: бамперы, внешние детали автомобиля

D: автомобильные детали

Армированные пенополиуретановые изделия (R-RIM с содержанием воластонита 20-25%) могут быть покрыты на линии, например, для внешних частей автомобилей. Пластиковые изделия укрепляют на основание автомобиля до электро-иммерсионного покрытия. Усадка составляет 0,8 или 0,57% соответственно для двукратной тепловой нагрузки по 45 минут при 200 о С. Такие системы также подходят для тонкостенных технологий: автомобильные пороги с толщиной стенки 2 мм и длинной 2 м.

Армированные пенополиуретановые изделия (R-RIM с содержанием воластонита 20-25%) могут быть покрыты на линии, например, для внешних частей автомобилей. Пластиковые изделия укрепляют на основание автомобиля до электро-иммерсионного покрытия. Усадка составляет 0,8 или 0,57% соответственно для двукратной тепловой нагрузки по 45 минут при 200 о С. Такие системы также подходят для тонкостенных технологий: автомобильные пороги с толщиной стенки 2 мм и длинной 2 м.

Формы выпуска и производители

Производство двухкомпонентных полиуретановых смесей – довольно сложный процесс. Однако производителей и марок таких составов достаточно много.

Это связано с тем, что исходные компоненты закупаются оптом у крупных химзаводов (изоцианаты, например, закупаются преимущественно у иностранных производителей), а производителям остается лишь смешать и расфасовать вещества и выставить на рынок готовую продукцию.

При этом фасовка продукта также может сильно варьироваться – от небольшой баночки для изготовления каких-либо деталей своими руками до крупных контейнеров для промышленного производства.

При выборе полиуретановой двухкомпонентной смеси будет гораздо логичнее руководствоваться не маркой смеси (которых достаточно много), а ее эксплуатационными характеристиками и назначением – если первое для небольших объемов смеси производители могут и не указывать, то второе указывается всегда.


Однозначно что-то сказать по поводу цен будет сложно, так как многое зависит от состава компонентов, производителя, а также от фасовки приобретаемой смеси.

Плюсы и минусы

Подобные материалы, такие как ПВХ, содержат хлорид и не разлагаются микроорганизмами. А полиуретановая ткань не использует растворителей, поэтому она не производит вредных токсинов, и большая часть материала со временем разрушится.

Способен противостоять воздействию тепла и влаги, а это означает, что один ПУ предмет может использоваться многократно в течение более длительных периодов, чем другие материалы, что значительно сокращает количество отходов.

Основные плюсы:

  • низкая цена;
  • множество текстур и цветов;
  • бывает дышащий;
  • водонепроницаемый;
  • легко чистить обычной губкой с мылом, разрешена химчистка, стирка в машинке;
  • не выделяет токсичные вещества, биоразлагаемый через 500 лет.

Товары из ПУ дешевле и удобнее, за ними легче ухаживать, они очень долговечны и считаются экологически чистыми. Тем не менее, материал является горючим, при горении может образовываться вредный угарный газ. Такие изделия не растрескиваются при использовании и не выцветают под воздействием солнечного света.


Они являются основным материалом для следующих изделий.

Полиуретан, пенополиуретан (ППУ), уретановые каучуки

Полиуретаны – совокупность полимеров, в основной молекулярной цепи которых содержатся уретановые группы –NH-CO-O-. Это общее свойство оставляет широкую свободу для варьирования таких свойств, как:

  • природа и длина участков молекулярной цепи между уретановыми группами;
  • молекулярная структура полимера (линейная, разветвленная или сетчатая);
  • средняя молекулярная масса;
  • степень кристалличности.

Изменение этих свойств, в свою очередь, порождает огромную массу различных типов и марок полиуретанов, отличающихся потребительскими качествами:

  • Полиуретаны могут быть как термопластами (в т.ч. термоэластопластами), так и реактопластами (в т.ч. эластомерами). Во втором случае изделия формуются из исходных мономеров с последующей реакцией поликонденсации; реакция необратима, отформованное изделие термической формовке или сварке не подлежит. В первом случае изделие получают температурной формовкой из предварительно полученного полимера; отформованное изделие поддается термической сварке или повторной формовке.
  • Агрегатное состояние полиуретанов варьируется от вязких жидкостей до твердых (аморфных или кристаллических) веществ. А твердые полиуретаны заполняют всю нишу от самых мягких и эластичных каучуков до конструкционных пластиков с жесткостью и прочностью выше, чем у капрона.

Общие свойства полиуретанов:

  • Устойчивость к действию кислот, щелочей, минеральных и органических масел, углеводородов (бензина), окислителей, хлорсодержащих растворителей.
  • Довольно низкое водопоглощение – ниже, чем у полиамидов.
  • Средняя устойчивость к ультрафиолету. Под действием прямого солнечного света полиуретаны постепенно желтеют, но их прочностные характеристики при этом изменяются мало.
  • Высокая прочность на разрыв и высокое сопротивление истиранию.

Применение полиуретанов – самое широкое:

  • Жесткие конструкционные марки полиуретанов используют для производства деталей машин (валы, шкивы, шестерни, пружины), изоляторов, имплантов и пр.
  • Для производства вспененного полиуретана используют как жесткие, так и эластичные марки. Вспененный полиуретан, или пенополиуретан (ППУ), относится к пенопластам. ППУ из жестких марок полиуретана находит широкое применение в качестве теплоизолятора, который формуется (вспенивается) прямо в месте будущей эксплуатации – например, между стальной трубой для сетей отопления и тонкой наружной защитной оболочкой из полиэтилена. Другое применение жесткого ППУ – широко известная монтажная пена. ППУ из эластичных марок полиуретана используют для производства внутренних деталей мягкой мебели и т.п.
  • Уретановые каучуки – эластичные марки. Производятся трех типов: (1) вальцуемые – это синтетические каучуки (например, СКУ), которые входят в состав многих резиновых смесей, для формовки смесь перетирается на вальцах с вулканизирующим агентом (например, сера) и затем вулканизируется нагревом; (2) литьевые компаунды – двух- или трехкомпонентные смеси, которые после смешивания компонентов заливают в форму, после полимеризации получают «сшитый» полимер – реактопласт (в данном случае – эластомер); (3) термоэластопласты – эластичные термопласты, пригодные для термической формовки или сварки. Удивительно, но уретановые каучуки всех трех типов синтезируют по одной схеме, изменяя пропорции исходных веществ. Из уретановых каучуков производят монолитные шины погрузчиков, подошвы обуви, уплотнители и прокладки для автомобилей и пр.
  • Отдельно следует рассмотреть применение термопластичных уретановых каучуков для ламинирования синтетических или натуральных тканей. Таким образом получают технические ткани и брезенты, пригодные для соединения сваркой внахлест.
  • Полиуретановые волокна резко отличаются от других видов синтетических волокон и больше напоминают тонкие резиновые нити, с такой же высокой эластичностью и высокой скоростью восстановления формы после деформации. Полиуретановые волокна (лайкра) используются, в основном, в смеси с другими синтетическими или натуральными волокнами (5-20%) для производства тканей, придают тканям эластичность.
  • Полиуретановые лаки и клеи сродни уретановым литьевым компаундам. Поставляются в виде двух или трех компонентов, которые смешиваются перед нанесением, затем отверждаются при комнатной или высокой температуре, иногда при высокой влажности. В результате полимеризации имеют молекулярную структуру реактопласта, не способного к повторной формовке. В зависимости от назначения могут содержать добавки, повышающие адгезию к определенным материалам, диэлектрические свойства, жесткость, устойчивость к ультрафиолету или пр. Могут содержать наполнители: двуокись титана, портландцемент или пр.
Читайте также:  Хранение грецких орехов в домашних условиях

Способность полиуретановых изделий к соединению сваркой целиком зависит от того, обладает ли данная марка полиуретана свойствами термопласта. Если обладает, то конкретный метод сварки зависит от вида изделия, каковых существует великое множество.
Если данная марка не имеет термопластических свойств, то изделия из нее можно соединять полиуретановыми клеями. Особенно высокие прочностные характеристики имеют клеи горячего отверждения.

Полиуретаны – совокупность полимеров, в основной молекулярной цепи которых содержатся уретановые группы –NH-CO-O-. Это общее свойство оставляет широкую свободу для варьирования таких свойств, как:

История

Опыты по получению универсального продукта, способного конкурировать с пластиком, резиной, металлом, велись независимо в США, Германии в период с 30-х до 40-х годов прошлого века. Химик из Америки У. Х. Карозерс изобрел искусственный каучук и нейлон, а известный германский химик-технолог О. Г. Байер считается изобретателем полиуретана. О.Г.Байер и его команда впервые синтезировали эластичные, твердые эластомеры-полиуретаны.

Промышленное производство материала было начато Германией в 1944 году, в Америке более чем на десять лет позже – 1957 год.

В СССР работать над проблемой синтеза полиуретана начали лишь в 60-е годы.

За время работы, как отечественный, так и импортный продукт претерпел множество изменений, направленных на улучшение качества, разработку материалов с уникальными характеристиками.

Итак, полиуретановые стержни, листы, другие изделия во многом по своим техническим характеристикам превосходят резины, обычные пластические массы, каучуки, даже металл, благодаря чему потребление данной продукции с каждым годом значительно возрастает. Открываются новые возможности применения.

Полиуретан

ПОЛИУРЕТАНЫ

Так что же из себя представляет подступенок?

Это как вертикальные, так и горизонтальные составные части ступеней. Для тех, кому интересно, существует целый регистр, посвященный этой части лестницы и называется он «Строительные нормы и правила», которым должны следовать и придерживаться при возведении лестницы. Сюда входят следующие параметры:

  • в общественных и жилых помещениях допустимая высота подступенок составляет 14,8 см;
  • для чердачных и подвальных помещений, ширина – 17, 1 см.

По сей день ведутся жаркие дебаты о необходимости использования подступенок или же отказа от них.

Подступенки вошли в обиход не вчера и не сегодня. Они раньше имели особое функциональное назначение и использовались с определенной целью, а не отнюдь для украшения лестницы. Это теперь домработница, няня, обслуживающий персонал в богатых домах проживает в комнатах, специально отведенных для этих целей или же, возвращаются к себе домой. А раньше вся челядь жила под лестницей, считалось, что им всем там и самое место. И вот для того, чтобы не видеть их, не портить картину дома, впечатления гостей, открытые пространства лестницы закрывались досочками.

Теперь многое поменялось, кануло в прошлое, изменились вкусы, стандарты и как-то само собой отпали закрытые ступени, конструкции стали делать воздушные, парящие, открытые и легкие.

ПРОМО Изготовим лестницу для Вашего дома из дуба, ясеня или лиственницы. Покрасим дерево в нужный цветовой оттенок. Защитим лаком – она будет красивая как мебель и станет украшением для дома.

Друзья и родные будут по праву восторгаться Вашим стремлением все доводить до совершенства!
Установим в уютном и гостеприимном доме за 2-3 дня.

Столярная фабрика Лесобаза.рф

Подступенки вошли в обиход не вчера и не сегодня. Они раньше имели особое функциональное назначение и использовались с определенной целью, а не отнюдь для украшения лестницы. Это теперь домработница, няня, обслуживающий персонал в богатых домах проживает в комнатах, специально отведенных для этих целей или же, возвращаются к себе домой. А раньше вся челядь жила под лестницей, считалось, что им всем там и самое место. И вот для того, чтобы не видеть их, не портить картину дома, впечатления гостей, открытые пространства лестницы закрывались досочками.

Что такое подступенки и где они применяются

Классические лестницы на второй этаж практически всегда делались с подступенками. Это не просто дань моде – в 18-19 веках, когда высота потолков была не в пример больше нынешней, под лестницами обустраивали спальни для прислуги с двухъярусными кроватями. Конечно, в такой ситуации, все щели между ступенями тщательно закрывались – гости не должны были видеть спальни служанок.

Читайте также:  Шкаф трехстворчатый распашной, особенности конструкции и нюансы выбора

В наше время служанок уже давно нет. Зато остались рабочие кабинеты, которые часто располагают под широкой лестницей на второй этаж. В этом случае подступенкам уделяется большое внимание. Их подбирают и подгоняют с особой тщательностью, делая все возможное, чтобы они меньше скрипели.

Подступенки располагаются под ступенями и блокируют доступ к внутреннему пространству лестницы. Если вы хотите расположить там чулан или кладовку, то такое решение будет идеальным.

Наклонная площадка для подъезда автомобилей к зданию

Бетон

Являясь наиболее прочным конструктивно, этот материал требует обязательного декорирования. В данной ситуации облицовка выполняет дополнительную функцию защиты раствора от влаги. При этом цена, как правило, не влияет на защитные качества.


Являясь наиболее прочным конструктивно, этот материал требует обязательного декорирования. В данной ситуации облицовка выполняет дополнительную функцию защиты раствора от влаги. При этом цена, как правило, не влияет на защитные качества.

Подступенки для лестницы: размеры и способы монтажа

  1. Что такое проступь и подступенок?
  2. Основные требования
  3. Часто встречаемые ошибки
  4. Инструкция
  5. Для чего нужны точные расчеты?
  6. Крепление подступенков
  7. Советы по обустройству

Лестница является важным элементом любого дома. Она бывает различных типов, может быть расположена внутри либо снаружи здания. Главными требованиями к подобной конструкции предстают надежность и комфортное использование. Чтобы человек, перемещающийся по данной лестнице, не чувствовал дискомфорта, необходимо уделить особое внимание размерам проступи и подступенка.


СНиП предусматривает следующие оптимальные размеры:

Подступенок – маленький, но важный элемент

Лестничная конструкция – важный атрибут любого дома. Она бывает внутренней и наружной, мраморной, деревянной, бетонной или металлической. Основное требование – это комфортное передвижение по ней. Чтобы идущий по лестнице получал удовольствие от передвижения, при строительстве этого сооружения прежде всего учитываются размеры проступи и подступенка.

  • Устройство лестницы
  • Виды лестниц

«Глухой» марш с подступенками


«Глухой» марш с подступенками

Из каких материалов можно сделать подступенок и проступь?

Лестницы могут быть изготовлены из разных материалов. Если они будут располагаться внутри дома, в основном выбирается древесина, но также используются и металлические каркасы. А те, которые находятся снаружи помещений, делаются на бетонном или каменном основании.

Для деревянных конструкций можно использовать разные породы древесины. При выборе материала для подступенки и проступи нужно учитывать требования, пожелания и бюджет владельца. Породы древесины классифицируются по твердости, долговечности, цвету, фактуре. Для создания крепкой конструкции нужно выбирать твердые деревянные материалы для подступенки и проступи.

Из твердых пород особенно популярен для изготовления подступенок дуб или орех. Это связано с тем, что эти материалы устойчивы к влаге и не подвергаются гниению. Прочное дерево требует аккуратности в использовании, так как может легко трескаться, но подступенки из таких материалов получаются устойчивыми, а лестница будет надежнее.

В этом видео вы узнаете, как сделать подступенки:

Мягкие материалы легче применять для строительства, но они обладают низкой износоустойчивостью. Также мягкие породы древесины не подходят для изготовления проступи, из них изготавливают подступенки, тетивы, косоуры. Поэтому в основном для создания внутренних сооружений выбираются такие конструкции, которые объединяют в себе разные материалы. Это делается также для экономии, так как твердые материалы бывают более дорогими и надежными, а мягкие стоят дешевле, но они непрочные.


Основные параметры по ГОСТУ:

Способы фиксации подступенков

Для реализации этой идеи может использоваться несколько проверенных вариантов. Всё зависит от того, из какого именно материала изготовлена лестница в доме. Обязательно учитывается, будет ли конструкция подшиваться снизу. Устройство косоуров тоже влияет на способ крепления подступенков.

Сегодня существует три базовых метода фиксации, каждый из которых имеет свои особенности:

  1. Крепление к торцу конструкции. Мастеру нужно подготовить качественные саморезы. Именно этот способ предусматривает установку приобретённой фурнитуры с применением специального клея.
  2. Стандартный монтаж. Вставка детали осуществляется непосредственно в паз.
  3. Высококачественный монтаж при помощи прочных уголков.

Чтобы выбрать правильный вариант, нужно учитывать не только личные предпочтения, но и сферу применения лестничной конструкции.


Экспертами в области строительства надёжных лестничных конструкций неоднократно был отмечен тот факт, что новичкам лучше не экспериментировать с расчётами. Лучше всего полагаться на проверенные временем универсальные формулы, благодаря которым каждый человек сможет самостоятельно определить наиболее подходящие габариты будущей конструкции. Специалисты считают, что все показатели ступеней в общей сумме не должна превышать 60 сантиметров.

4. Как рассчитать ширину ступеней лестницы. Проступь

Проступь, или по-другому глубина ступени, или же шаговая часть. Согласно СНиП, этот параметр соответствует ширине от 250 мм, если лестница мансардная или подвальная, то допустимы значения от 200 мм.
Также есть стандарты для размера свеса деревянной ступени относительно каркаса, эта величина не должна превышать 50 мм. Обычно этот размер составляет от 20 до 30 мм

Проступь можно делать неодинаковой на разных маршах. Главное – это приводить ширину маршей к одному значению.

Между маршами всегда должен быть отступ минимум 100 мм для перил.

Добавить комментарий