Polyurethane là gì? Ứng dụng của Polyurethane

Polyurethane là gì?

Polyurethane hay còn gọi tắt là PU. Đây là loại vật liệu được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Polyurethane với độ bền cao và khả năng kháng các tác nhân từ môi trường như: thời tiết, sự oxi hóa,… Và đặc biệt là gần như “miễn nhiễm” khá nhiều các hóa chất vô cơ và hữu cơ. Bên cạnh đó là khả năng chống chịu được mài mòn tốt hơn hẳn các loại cao su thông thường. Những điều trên khiến cho PU được ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp hiện nay.

Công thức hóa học của chất liệu Polyurethane

Cấu trúc phân tử vật liệu đàn hồi polyurethane gồm các đoạn cứng và mềm. Các đoạn cứng được hình thành từ thành phần disocyanate. Các đoạn mềm được hình thành từ thành phần polyol. Các đoạn cứng được nối với nhau bằng liên kết hydro đề hình thành pha cứng. Mạch chính thẳng, không phân nhánh, liên kết chặt không trượt lên nhau giúp PU có mô-đun đàn hồi cao.

Công thức hóa học của Polyurethane
Công thức hóa học của Polyurethane là gì ?

Các loại Polyurethan cơ bản

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại PU với các thành phần hóa học và tính năng khác nhau. Nhưng để lựa chọn cho mình sản phẩm phù hợp với nhu cầu sử dụng. Cấu trúc phân tử vật liệu đàn hồi polyurethane gồm các đoạn cứng và mềm. Các đoạn cứng được hình thành từ thành phần disocyanate. Các đoạn mềm được hình thành từ thành phần polyol. Các đoạn cứng được nối với nhau bằng liên kết hydro đề hình thành pha cứng. Mạch chính thẳng, không phân nhánh, liên kết chặt không trượt lên nhau giúp PU có mô-đun đàn hồi cao.

Chất liệu Polyurethane
Chất liệu Polyurethane là gì ?

Tất cả các loại vải phủ polyurethane được làm từ nhựa polymer. Có ba loại nhựa cơ bản được sử dụng để sản xuất ra PU:

  • Polycarbonate (PC) – loại nhựa tốt nhất hiện nay. Nó rất bền với khả năng chống ẩm, nhiệt và ánh sáng cao. Nhựa PC phù hợp cho các ứng dụng bọc thương mại giao thông cao.
  • Polyether (PET) – khả năng chống ẩm, nhiệt và ánh sáng tốt. Nhựa PET phù hợp cho hầu hết các ứng dụng thương mại.
  • Polyester (PES) – khả năng chống ẩm, nhiệt và ánh sáng thấp. Nhựa PES chỉ phù hợp cho các ứng dụng thương mại hoạt động thấp (ví dụ: đầu giường và gối).
  • Thermoplastic polyurethanes (TPU) – là nhựa nhiệt dẻo. Chất liệu TPU này có độ đàn hồi và khả năng chịu nhiệt cao, thường được sử dụng để bảo vệ tường, mái nhà, để chống hơi nước xâm nhập.

Đặc điểm của chất polyurethane là gì?

  • Khả năng chịu mài mòn tốt. Nó thường được dùng để làm vật liệu sơn bên ngoài các bề mặt để bảo vệ các vật liệu. Đặc biệt khả năng chịu mài mòn của Polyurethane còn tốt hơn hẳn một số loại cao su nhựa và ngay cả kim loại.
  • Không bám dính dầu, mỡ, chất béo và các dung môi hữu cơ.
  • Chịu được áp lực tốt hơn hẳn các loại cao su thông thường. Vì thế nên PU là một trong những chất liệu lý tưởng dùng để sản xuất các loại bánh xe tải nặng, khớp nối, tấm chống sốc…
  • Không bị kéo xé khi sử dụng. Lực xé rách của chất liệu polyurethane ở khoảng từ 500-100lbs/inch cao hơn rất nhiều so với các loại cao su khác.
  • Chịu được các tác động của thời tiết. Bao gồm không bị oxy hóa, chịu được ánh sáng mặt trời, ozone, và các điều kiện thời tiết thông thường.
  • Có khả năng cách điện cao, nên được sử dụng làm lớp bọc dây điện, dây cáp.
  • Chống co giãn và va đập tốt.

Vải PU là gì?

Vậy đặc điểm của chất liệu PU là gì? Đặc tính cũng như đặc điểm của PU sẽ liên quan trực tiếp đến chất lượng nhựa được sử dụng, cũng như các chất phụ gia hiệu suất khác được yêu cầu để tạo ra một loại vải PU phù hợp cho sử dụng thương mại. Độ bền màu và khả năng chống vết bẩn đạt được thông qua lớp da và / hoặc lớp hoàn thiện trên cùng của vải. Phụ gia hóa học có thể cải thiện hiệu suất của khả năng chống mài mòn, chống nước, chống cháy và dễ làm sạch.

Lớp vải phủ PU tăng cường khả năng hiệu suất của vải theo nhiều cách. Nhiều loại vải co giãn được phủ một lớp PU dày. Điều này làm cho vải chống gió tốt và tăng khả năng chống thấm nước, cho phép hơi nước không thấm vào trong.

Vải Pu
Vải Pu

Vải Pu rất nhẹ và thoáng khí. Thông thường, quần áo làm từ loại vải này được thiết kế để giữ cho quần áo không bị hư tổn bởi máy giặt và máy sấy, đồng thời loại vải này cũng rất linh hoạt và dễ dàng bảo quản. Ban đầu được thiết kế để sử dụng trong bệnh viện, nơi cần một loại vải có thể tái sử dụng mạnh mẽ và cũng không thấm nước.

Vải PU có thể được sản xuất ở các độ dày khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng của chúng. Ví dụ, vải được sử dụng trong tã có thể mỏng hơn vải được sử dụng cho dụng cụ cắm trại. Trong trường hợp có khả năng tiếp xúc với nhiên liệu, vải có thể được làm chống cháy. Nó cũng được sản xuất với những lỗ khí siêu nhỏ để chống nước và độ ẩm và chống mài mòn.

Ứng dụng của polyurethane trong các ngành công nghiệp

  • Tính kháng hóa chất và dung môi tốt. Vật liệu polyurethane thường được dùng để bọc các trục trong các ngành in, thép, dệt nhuộm và sản xuất giấy.
  • Với tính cơ học tốt nó còn được ứng dụng làm đệm, làm kín các ứng dụng động lực.
  • Khả năng đàn hồi cũng giúp cho vật liệu này ứng dụng rộng rãi trong ngành dầu khí khi. Nó được dùng để làm pig làm sạch đuòng ống, lớp lót ống,…
  • Sự kết dính kỳ diệu và khả năng chống thấm tốt. Vì thế mà vật liệu này mang lại cũng giúp cho PU có mặt trong ngành khai khoáng, làm khuôn đổ bê tông, nhựa, sáp hay các hoa văn tinh xảo trên các đồ gỗ, gốm sứ.
  • Ngoài ra, sản phẩm này với khả năng cách âm tốt. Thường được sử dụng để làm các tấm kính cách âm mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người sử dụng.

Với công dụng tuyệt vời mà chất liệu này mang lại, chất liệu cao su nhân tạo này sẽ là một trong những sản phẩm được cả thế giới ưa chuộng.

Một số sản phẩm cao su kỹ thuật làm từ PU

Một ưu điểm khác là quá trình sản xuất sản phẩm PU đổ khuôn tương đối đơn giản. Tuy nhiên, sản xuất PU đổ khuôn thường gặp các vấn đề như nguyên liệu được trộn không đều, xuất hiện bọt khí trong quá trình trộn và rót PU. Hiện tại, trên thị trường có nhiều máy định lượng, trộn, rót tự động giúp vượt qua những trở ngại này và nâng cao chất lượng sản phẩm.

Ứng dụng của Polyurethane trong ngành công nghiệp
Ứng dụng của Polyurethane là gì trong ngành công nghiệp

Sản phẩm trong  các ngành công nghiệp

Trước đây, con lăn băng tải bọc cao su nitrile rất dễ hư hỏng do nhanh chóng bị mài mòn. Thử nghiệm bọc PU cho những con lăn này được bọc PU thay vì cao su giúp kéo dài thời gian tuổi thọ của sản phẩm lên gấp hơn 3 lần.

Trong quá khứ, trục EPDM hoặc NBR thường được dùng trong sản xuất tôn mạ màu dễ bị trương nở và hỏng. Do chúng phải tiếp xúc với nhiều loại sơn, phụ gia, dung môi pha sơn, như xăng dầu, acetone, methyl ethyl keotne, butyl acetate. Sau đó, những trục này được bọc PU, và chúng có thể làm việc trong thời gian dài hơn.

PU với tính kháng hóa chất và dung môi tốt cũng được dùng để bọc các trục sử dụng trong ngành in, thép, dệt, giấy.

Ngoài ra, do các đặc tính cơ học tốt mà vật liệu PU được sử dụng làm đệm làm kín trong các ứng dụng động lực.

Vật liệu đàn hồi PU còn được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác. Chẳng hạn, trong công nghiệp dầu khí, vật liệu PU được dùng làm pig làm sạch đường ống, lớp lót ống. Hay chi tiết giới hạn uốn cong, chi tiết làm cứng phần uốn cong, kẹp nâng và dẫn hướng.

Da Pu là loại da công nghiệp được bao phủ bởi lớp Pu cao cấp. Da Pu thường được dùng để : sản xuất sổ da, Bìa menu da, bìa da đựng hồ sơ… bọc ghế ô tô, nội thất…..Tìm hiểu về  Da Pu : tại đây

Quatangvietbook.com đã giải đáp cho bạn thắc mắc Polyurethane là gì ?. Cũng như các ứng dụng của nó trong công nghiệp và cuộc sống. Chúng tôi hi vọng với các kiến thức này giúp bạn hiểu hơn về vai trò của loại chất liệu này. Cũng như đóng góp quan trọng của nó trong các sản phẩm của chúng tôi hiện nay.