Полиуретаны. Структура, свойства, особенности переработки. Современный марочный ассортимент и области применения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Химико-технологический факультет

Кафедра ХТПЭ

Семестровая работа

по курсу «Теоретические основы переработки эластомеров»

на тему: «Полиуретаны. Структура, свойства, особенности переработки. Современный марочный ассортимент и области применения»

Выполнил: студент гр.ХТ-424

Волкова М.И.

Проверил: Мишин О.В.

Волгоград, 2015

Содержание

Введение

1. Структура и свойства полиуретанов

2. Основные принципы синтеза полиуретанов

3. Особенности переработки полиуретанов

4. Современный марочный ассортимент

5. Области применения полиуретанов

Заключение

Список используемых источников

полиуретан переработка марочный ассортимент

Введение

В настоящее время к полиуретанам относят обширный класс полимеров, отличающихся химической природой, строением цепи и свойствами, но неизменно содержащих уретановые группы -NHCOO-. Иногда с целью уточнения названия из-за наличия наряду с уретановой других функциональных групп употребляют такие термины, как полиуретаны сложноэфирного типа, полиуретаны на основе простых олигоэфиров, полимочевиноуретаны. Хотя эти названия технически более точны, пользоваться ими неудобно, поэтому применяют термин “полиуретан”, который объединяет все полимеры, содержащие уретановую группу.

Полиуретаны перерабатывают практически всеми существующими технологическими методами: экструзией, прессованием, литьем, заливкой. На их основе получают все известные типы материалов и изделий: наполненные, армированные, вспененные, ламинированные, в виде плит, листов, блоков, профилей, волокон, пленок. Наконец, изделия и конструкции на основе полиуретанов используют во всех без исключения отраслях промышленности.

Полиуретаны широко применяются в производстве клеев, герметиков и покрытий. К последним относятся и алкидные лаки, отверждаемые изоцианатами, полиуретановые лаки и уретановые каучуки, использующиеся для дублирования тканей и других субстратов.

Возможности получения столь разнообразных материалов заложены в особенностях химического строения полиуретанов и неограниченных возможностях регулирования их структуры. Путем изменения степени сшивания теоретически можно получать полимеры с любыми физико-механическими свойствами, характерными для пластиков - от термопластичных до термореактивных.

Целью данной работы является изучение структуры, свойств, особенностей переработки полиуретанов, рассмотрение современного марочного ассортимента и областей применения.

1. Структура и свойства полиуретанов

Полиуретаны могут иметь различное строение молекулярной цепи, но во всех макромолекулах полиуретанов присутствует уретановая группа -NHCOO-. Конкретное же строение конкретного полиуретана зависит от строения, молекулярного веса и соотношения реагентов. Так, например, полиуретановые эластомеры обычно получают из диолов с длинной цепью (линейных простых или сложных полиэфиров с молекулярным весом от 1000 до 2000), диизоцианатов и низкомолекулярных гликолей или диаминов. В результате такой эластомер состоит из элементарного звена сложного или простого эфира, остатка ароматического диизоцианата, уретановой группы, остатка низкомолекулярного гликоля и аллофанатного узла разветвления. Он содержит как умеренно гибкие, длинные, линейные сегменты полиэфира, так и сравнительно жесткие сегменты, образуемые ароматическими и уретановыми группами, по которым может происходить дальнейшее сшивание полимера.

В общем случае структура полиуретанов определяется межмолекулярными взаимодействиями в материале: водородными, ионными связями; диполь-дипольными, ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями. При образовании водородных связей донорами протонов служат атомы водорода уретановых групп. В случае полиуретанмочевин и полиамидоуретанов - атомы водорода соответствующих функциональных групп. Акцепторами протонов являются карбонилы перечисленных групп. Или карбонилы сложноэфирных групп в случае полиэфируретанов. Или простые эфирные связи в случае полиуретанов, полученных на основе полиоксиалкиленгликолей. Уретановые, мочевинные и другие группы, имеющиеся в структуре полиуретанов, участвуют также в диполь-дипольных взаимодействиях. В результате проявления сил специфического межмолекулярного взаимодействия в структуре полиуретанов возникают ассоциаты (доменные образования) термодинамически не совместимые с массой основных цепей полимеров, но связанные с ними химически. Вследствие такой несовместимости происходит микрофазное расслоение (микросегрегация) на надмолекулярном уровне. При этом фаза, образованная ассоциатами, является своеобразным усиливающим «активным наполнителем» в полиуретанах. В частности, этим объясняется возможность получения на основе полиуретанов материалов, обладающих высокими конструкционными свойствами (прочностью, твердостью, сопротивлением раздиру), без введения активных наполнителей. В случае полиуретанмочевин домены - циклические образования. В так называемых сегментированных полиуретанах (блокполиуретанах), синтезированных из изоцианатных форполимеров, при получении которых соотношение изоцианатных и гидроксильных групп составляло больше двух, и эквимолярного количества низкомолекулярного диола в качестве агента удлинения цепи, доменные структуры образуются вследствие высокой концентрации блоков соседних уретановых групп. В иономерах, так называемых катионных полиуретанах, доменные структуры, образуются в виде четвертичных аммониевых соединений.

Все межмолекулярные взаимодействия играют также роль физических поперечных связей в полиуретанах. Усиливающие эффекты, обусловленные наличием доменных структур, проявляются только в совокупности: 1) с взаимодействиями неспецифического характера, например, с появлением кристалличности при использовании кристаллизующихся алифатических диизоцианатов и диолов для получения волокнообразующих полиуретанов и некоторых термоэластопластов; 2) с сильным когезионным взаимодействием ароматических диолов при использовании ароматических полиэфиров и диолов для получения термоэластопластов; 3) с наличием химических поперечных связей в литьевых полиуретанах, пенопластах, эластомерах, клеях и лакокрасочных покрытиях.

Сильные межмолекулярные взаимодействия определяют и специфику пространственной сетки полиуретанов: будучи образована только физическими поперечными связями в термоэластопластах, пластмассах, волокнах, она обеспечивает свойства квазисетчатых материалов: высокая прочность при комнатной температуре, твердость и прочее. Для получения высоких прочностных показателей у ненаполненных полиуретанов, способных функционировать при повышенных температурах, необходима смешанная пространственная сетка из физических и химических поперечных связей. Причем количество последних должно быть невелико. В противном случае химические связи будут препятствовать свободной конформации цепей полиуретанов и, соответственно, реализации сил межмолекулярных взаимодействий. Наличие межмолекулярных взаимодействий определяет и особенности релаксационного поведения полиуретанов. С одной стороны, это существенное снижение механических показателей при многократных воздействиях нагрузок из-за частичного разрушения физических связей, в том числе под воздействием развивающихся температур. С другой - равновесный характер лабильных физических связей, способность их вследствие этого к перераспределению и восстановлению после снятия нагрузки и релаксации. Этим объясняется регенерация свойств полиуретанов, что особенно проявляется в случае пенопластов.

Свойства полиуретанов изменяются в очень широких пределах. Они зависят от природы и длины участков цепи между уретановыми группировками, от структуры материала - линейная или сетчатая, молекулярной массы, степени кристалличности. Полиуретаны могут быть вязкими жидкостями или твёрдыми аморфными или кристаллическими веществами, жесткость которых простирается от упругости высокоэластичных мягких резин до твердости жёстких пластиков: твёрдость по Шору от 15 по шкале А до 60 по шкале D. 
Наибольший практический интерес представляют полиуретановые эластомеры, которые характеризуются высокими значениями прочности и сопротивления раздиру, хорошими диэлектрическими свойствами, износостойкостью, устойчивостью к набуханию в различных маслах и растворителях, а также озоно- и радиационностойкостью. Они водостойки, проявляют высокую стойкость к микроорганизмам и плесени.

По некоторым физико-механические параметрам полиуретаны превосходят не только все типы резин, каучуков, но и металлы.

Полиуретан придает изделиям ряд полезных свойств, недостижимых для обычных резин. Во-первых, это повышенное значение твердости, что позволяет использовать полиуретан для изделий, работающих под особо сильными механическими нагрузками, например, для валов холодной прокатки или гибки стали. Во-вторых, непревзойденная износостойкость и абразивная стойкость. Литьевые полиуретаны превосходят резины, пластики и металлы по своей абразивной стойкости в несколько раз. В-третьих, при повышенной твердости полиуретан сохраняет высокую эластичность: предел деформации при разрыве обычно не менее 350%. Это обеспечивает очень высокое значение прочности: до 50 МПа. В условиях постоянной динамической нагрузки верхним пределом температуры эксплуатации полиуретанов является 120 °С. Низкие температуры не оказывают особого влияния на свойства полиуретановых эластомеров вплоть до -70 °С. Литьевая технология формования деталей из полиуретана позволяет получать изделия практически любой формы и размеров, недоступных для формирования резиновых изделий. Высокая стоимость резинотехнических изделий позволяет полиуретанам конкурировать с резиной и в ценовом плане. Полиуретановые эластомеры имеют отличную стойкость к маслам и растворителям и подходят для работы со смазочными маслами, нефтью и ее производными, но эксплуатация изделий из полиуретанов показывает, что они очень быстро разрушаются при воздействии ацетонов, азотной кислоты, соединений содержащих большой процент хлора (соляная кислота, жидкий хлор), формальдегида, муравьиной и фосфорной кислоты, скипидара, толуола. К недостаткам полиуретанов можно отнести и невысокую стойкость при повышенных температурах к действию щелочей, накопление остаточных деформаций под действием длительных нагрузок, резкую зависимость физико-механических свойств от перепадов температуры[1].

2. Основные принципы синтеза полиуретанов

В основе синтеза полиуретанов лежит реакция ступенчатой полимеризации, под которой понимают реакцию, в результате которой при присоединении ди- или полифункциональных участников реакции образуются макромолекулы без отщепления осколков реагирующих групп. Для такого типа реакций характерна миграция атома водорода на каждой ступени, что дает основание называть реакцию также миграционной полимеризацией[2].

Процесс образования полиуретанов может протекать как в массе, так и в среде растворителей (хлорбензол, толуол, диметилформамид и др.)

При взаимодействии бифункциональных мономеров, например диизоцианатов и гликолей, образуются полимеры линейного строения. А при взаимодействии мономеров с функциональностью больше двух образуются полимеры разветвленного или пространственного строения[5].

Полимеры линейной структуры имеют много общих свойств с полиамидами и другими видами линейных полимеров, что предопределяет потенциальные возможности их применения. С помощью подбора компонентов можно в широких пределах варьировать их свойства. Именно возможность активного регулирования структуры полимерной цепи позволяет получать на основе полиуретанов материалы с разнообразными свойствами.

Для получения высокомолекулярных продуктов необходимо брать исходные компоненты высокой степени чистоты в строго эквимолекулярных количествах. Если один из компонентов используется в избытке, это приводит, как и в случае поликонденсации, к уменьшению молекулярного веса. Компонент, взятый в избытке, образует преимущественно концевые группы. Высокая реакционность диизоцианатов позволяет проводить реакции при невысоких температурах (в случае катализируемых реакций -- при комнатных). В мягких условиях протекает меньше побочных реакций, что позволяет избежать разветвлений вследствие взаимодействия диизоцианатов с образовавшимися уретановыми группами.

Для примера рассмотрим синтез линейного полиуретана в смеси растворителей. Начинают с того, что раствор бутиленгликоля нагревают до 60 єС, после чего постепенно добавляют эквивалентное количество гексаметилендиизоцианата и нагревают реакционную смесь до кипения. Затем смесь выдерживают в течение 4-5 часов при температуре кипения. Образовавшийся полимер выпадает в осадок в виде порошка или хлопьев; его отфильтровывают, обрабатывают острым паром для удаления остатков растворителей и высушивают в вакууме при 65 єС [5].

Полиуретановая цепочка в зависимости от мольного соотношения компонентов, взятых для синтеза, может иметь различные концевые реакционноспособные группы. На их реакционности основаны методы удлинения цепей или получения блок-сополимеров. Так при взаимодействии двух молекул полиуретанов, полученных при избытке диизоцианата и имеющих концевые изоцианатные группы, с водой происходит удлинение цепи и возникновение мочевинной связи.

Так получают высокомолекулярные полиуретаны, в основном цепи которых чередуются уретановые и мочевинные группировки.

При получении конкретных полиуретановых материалов, особенно трехмерного строения, в основной цепи полимера могут присутствовать иные типы связей. Это объясняется тем, что при образовании полиуретанов протекают и другие реакции, имеющие техническое значение.

Таким образом, полиуретаны в отличие от других классов полимеров не являются соединениями, в цепи которых имеется только один характерный тип связей. В ряде случаев концентрацию уретановых связей в полимере можно сопоставить с концентрацией связей других типов. Несмотря на это, основные характеристики данного класса полимеров определяются участием изоцианатов в реакциях синтеза, и поэтому все полимеры данного вида относятся к классу полиуретанов.

Для синтеза полиуретанов трехмерного строения используются трифункциональные соединения, содержащие либо три гидроксильные группы (например, глицерин), либо триизоцианаты. Эти методы широко применяются при получении полимерных материалов на основе полиуретанов.

При изучении структуры полиуретанов необходимо иметь в виду кинетические особенности реакции. Диизоцианаты в зависимости от их химического строения обладают различной реакционной способностью -- с наименьшей скоростью вступают в реакцию алифатические диизоцианаты, в то время как ароматические, особенно содержащие электроноакцепторные заместители (нитро-, нитрильные, галоидные группы), обладают повышенной реакционностью.

На скорость различных реакций, ведущих к образованию полиуретанов, влияют многочисленные катализаторы-- органические основания, диамины, пиперидин, пиперазин, гидроокиси щелочных металлов, ацетилацетонаты меди, бериллия и ванадия, нафтенат свинца и кобальта, трибутилолово и многие другие. Действие катализаторов распространяется не только на основную реакцию диизоцианатов с гликолями, но и на побочные реакции.

При получении полиуретанов, кроме основных компонентов, в реакционную смесь вводят модификаторы скорости реакции, которые в зависимости от предъявляемых требований к получаемому изделию могут как снизить скорость реакции, увеличивая «живучесть» системы, что особенно важно при изготовлении крупногабаритных изделий и изделий сложной конфигурации, так и существенно увеличить её при изготовлении небольших изделий.

Таким образом, можно сказать, что синтез полиуретанов основан на применении соединений с изоцианатными группами, отличающимися уникальной реакционной способностью ко многим химическим реакциям. Химия высокомолекулярных соединении не знает других мономеров, кроме изоцианатов, способных к такому большому числу разнообразных химических реакций. Данная специфика основного мономера определяет многообразие типов химических связей в цепях и химических превращений полиуретанов. Это и создает возможность в пределах одного класса соединений -- полиуретанов -- получать материалы с самыми разнообразными свойствами.

Рассмотрим три основных компонента, необходимые для синтеза полиуретанов: изоцианат, олигодиол и удлиннитель цепи или сшивающий агент.

Изоцианаты - это органические соединения с общей формулой RN=C=O, где R -- органический радикал. Их различают в зависимости от природы радикала, связанного с атомом азота, -- алкил-, арил-, гетерил-, ацил-, сульфонилизоцианаты и их производные; в зависимости от числа цианатных групп NCO в молекуле -- моно-, ди-, три- и полицианаты.

Они представляют собой бесцветные жидкости, перегоняющиеся без разложения и обладающие резким запахом. Изоцианаты являются слабыми основаниями, высокореакционноспособны, тоесть им наиболее характерны реакции присоединения нуклеофильных реагентов по связи C=N.

Ароматические изоцианаты более активны, чем алифатические. Еще легче реагируют ацил- и сульфонилизоцианаты. Изоцианаты и диизоцианаты легко гидролизуются в амниы. Алифатические самопроизвольно полимеризуются, превращаясь в эфиры изоциануровой кислоты[3].

Основным применением изоцианатов, является не только синтез полиуретанов, но и некоторых синтетических волокон. Они входят в состав красок, лаков, пропиток для текстильных материалов. Используются как вулканизирующие агенты резиновых смесей, в бетонных заполнителях.

В качестве олигодиолов на практике в основном применяют простые и сложные олигоэфиргликоли. Из простых олигоэфиргликолей наибольшее практическое применение получили олигооксипропилен- и олигоокситетраметиленгликоли. Олигооксипропиленгликоль получают полимеризацией окисипропилена, а олигоокситетраметиленгликоль - полимеризацией тетрагидрофурана.

Применяют также сополимер тетрагидрофурана с окисью пропилена. Олигоокситетраметиленгликоль часто называют полифуритом, что связано с названием используемого для его синтеза тетрагидрофурана.

Из сложных олигоэфиров для получения полиуретанов чаще всего применяют олигоэфиры адипиновой кислоты и различных.

В качестве удлинителей цепи чаще всего применяют 1,4-бутандиол и 3,3'-дихлор-4,4'-диамино-дифенилметан (метилен-бис-о-хлоранилин):

3. Особенности переработки полиуретанов

Переработка полиуретана включают процессы регенерации энергии, такие как сжигание и использование выделяемого тепла для производства электроэнергии. Другой способ заключается в механической переработке, включая измельчение и повторное использование отходов полиуретана в качестве наполнителя формованной продукции. Третий способ представляет собой химическое разделение полиуретана на его мономерные составляющие с последующим повторным использованием мономеров для производства новой полиуретановой продукции.

Когда полиуретан является частью большого недифференцированного потока отходов, например, твердых коммунально-бытовых отходов или измельченных использованных продуктов, состоящего из различных горючих материалов, сжигание и регенерация термической энергии зачастую представляют наиболее целесообразный способ вторичной переработки. В качестве топлива полиуретан обладает энергоемкостью, сравнимой с энергоемкостью угля по массе. Сжигание сокращает полиуретан до 1% от его исходного объема, таким образом, снижая нагрузку на свалки.

Механический способ вторичной переработки предусматривает измельчение отходов полиуретана в крошку с последующим повторным использованием этой крошки в различных целях. Отходы для такого процесса поступают из фабричных обрезков и отходов, а также от использованных продуктов. Полиуретановая крошка применяется в качестве наполнителя при производстве пенополиуретана или эластомеров. При использовании в качестве наполнителя крошка в процессе производства полиуретана, как правило, сначала вводится в полиольный компонент. Формованная полиуретановая продукция, такая как автомобильные подголовники, могут содержать до 20% повторно измельченного материала без снижения качества или эксплуатационных свойств.

Механические измельчители перерабатывают полиуретан в крошку путем различных процессов перемалывания и нарезания.

Для использования в качестве наполнителей размер частиц полиуретана должен быть менее 200 микрон, предпочтительно менее 100 микрон.

Измельченные отходы пенополиуретана могут быть вспенены вторично при помощи нагрева, давления и связующего вещества. Вторичное вспенивание широко используется для производства вибрационных звукопоглощающих настилов, полового покрытия, спортивных матов, набивочных материалов и ковровых подкладок. В ходе аналогичного процесса, известного как адгезивное прессование, гранулы полиуретана покрываются связующим веществом и отверждаются путем нагрева под давлением. Контурная продукция изготавливается путем адгезивного прессования, она включает коврики для автомобиля и покрышки шин.

Части, изготовленные реактивным литьевым прессованием, и армированные части могут быть также измельчены в крошку с последующей отливкой при нагревании под высоким давлением для формования цельных частей деталей для автомобильной промышленности. Такие цельные части, полученные методом прессования в форме, например корпус насоса или двигателя, кожух каталитического конвертера, могут содержать до 100% повторно измельченного материала, подвергнутого реактивному литьевому прессованию.

Деполимеризация полиуретана на химические компоненты, известная как хемолиз, наиболее эффективна, когда исходные отходы полиуретана имеют известный и однородный химический состав. Химический тип полиуретановой продукции, изготовленной из переработанных мономеров, как правило, аналогичен исходным продуктам и обладает теми же эксплуатационными качествами. По данным PURRC, в результате хемолиза образуются полиолы, которые могут заменить до 90% полиолов в полужестких пенополиуретанах, при этом содержанием вторичного сырья в производимом пенополиуретане может доходить до 30%. Организация приводит аналогичные результаты для жестких пенополиуретанов.

Существуют следующие разновидности хемолиза:

- гидролиз, в процессе которого отходы полиуретана вступают в реакцию с водой при нагревании под давлением и производят полиэфирполиолы и диамины (продукты гидролиза исходных диизоцианатов). Эти компоненты могут быть выделены, очищены и использованы повторно;

- гликолиз, когда пенополиуретан вступает в реакцию с диолами при повышенной температуре (выше 200°C) в присутствии катализатора. В ходе процесса расщепляются полиуретановые макромолекулы и их многочисленные поперечные сшивки до получения полиолов невысокой молекулярной массы и других жидких продуктов. После очистки рециклат полиола может использоваться для изготовления различных продуктов, например, жесткого пенополиуретана, эластичного пенополиуретана, обувных подошв. Основные работы по гликолизу проводились в Европе.

Гликолиз больше подходит для утилизации производственных отходов, чем отходов от использованной продукции и изделий;

- аминолиз, в процессе которого пенополиуретан при нагревании под давлением вступает в реакцию с аминами, такими как дибутиламин, этаноламин, лактамы или аддукты лактамов. Аминолиз все еще находится на стадии исследования.

Также в категорию химической переработки включается пиролиз, при котором смеси полиуретана и других отходов пластмассы нагреваются без доступа кислорода. Конечным продуктом процесса являются различные газы и масла, которые можно использовать как топливо и химическое сырье. Затем проводится гидрогенизация, при которой продукты пиролиза вступают в реакцию с водородом для производства более чистых газов и масел. Иногда гидрогенизация оказывается невозможной по экономическим причинам, например, из-за высокой стоимости водорода. Брикетированные отходы полиуретана могут быть использованы в качестве восстановителя железной руды - это еще один процесс, где применяются химические свойства полиуретана[4].

4. Современный марочный ассортимент полиуретана

На мировом рынке существует множество марок полиуретанов: адипрены, вулколланы, вулкопрены. Отечественные марки, полученные на основе отечественных полиэфиров не уступают, а по некоторым характеристикам превосходят импортные аналоги.

Наиболее распространенным типом полиуретанов в настоящее время являются литьевые полиуретаны типа СКУ-ПФЛ-100, НИЦ ПУ-5, имеющие по отношению к другим видам, более высокие физико-механические характеристики и твердость по Шору А 85 - 90 единиц.

Таблица

Физико-механические характеристики различных марок полиуретана

5. Области применения полиуретанов

Разнообразие исходного сырья, а также химических реакций, сопровождающих синтез ПУ, возможности формирования широкого набора химических и физических связей позволяют создавать на основе ПУ различные материалы. В связи с этим непрерывно разрабатываются все новые и новые возможности использования ПУ.

Полиуретановые эластомеры характеризуются высокими значениями прочности и сопротивления раздиру, износостойкостью, устойчивостью к набуханию в различных маслах и растворителях, а также озоно- и радиационностойкостью. Сочетание высокой эластичности с широким диапазоном твердости определяет превосходные эксплуатационные свойства изделий на их основе. Наиболее широкое применение в промышленности получили литьевые полиуретановые эластомеры, из которых изготовляют как крупногабаритные изделия, так и изделия средних размеров: массивные шины для внутризаводского транспорта, надежность которых в 6-7 раз больше надежности шин из углеводородных каучуков; детали устройств для транс-портирования абразивного шлама, флотационных установок, гидроциклов и трубопроводов, применяемых в горнодобывающей промышленности. Тонкими листами полиуретановые эластомеров покрывают лопасти вертолетов, что надежно защищает детали от абразивного износа и повышает срок их эксплуатации более чем в два раза. Литьевые полиуретановые эластомеры используют также для получения ковровых изделий, приводных ремней в стиральных машинах. Из них изготавливают конвейерные ленты, рукава, разнообразные уплотнительные детали, применяемые в угледобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности; детали машин, валики для текстильной и бумажной промышленности, уплотнения гидравлических устройств шахтных крепей и масляно-пневматических амортизаторов железнодорожного транспорта.

Полиуретановые термоэластопласты наиболее широко применяются в автомобилестроении. Из них изготавливают подшипники скольжения рулевого механизма, элементы для передней подвески, вкладыши рулевых тяг, самосмазывающиеся уплотнения, топливостойкие клапаны, маслостойкие детали, рычаги переключения передач. В обувной промышленности из полиуретановых эластомеров изготавливают сравнительно дешевые и износостойкие подошвы, а также искусственную кожу.

Полиуретаны используют в качестве связующих для изготовления древесностружечных плит взамен мочевиноформальдегидных смол. Однокомпонентные пенопласты (или пеногерметики) из них применяют для заполнения полостей, щелей. Освоен выпуск пенопластов, заменяющих и имитирующих древесину. Полиуретаны используют для получения эффективных клеевых составов и покрытий в строительстве и машиностроении, а также клеев и протезов медицинского назначения, которые благодаря прекрасным физико-механическим свойствам и сходству их строения с белковыми структурами лучше совмещаются с тканями организма.

Значительное развитие получил метод RIM-реакционно-инжекционного формования мономер-олигомерных композиций на литьевых машинах высокого давления. Этим методом получают обувь, резинотехнические изделия, детали автомобилей. Высокая производительность и меньшая энергоемкость делают производство полимерных изделий RIM-методом экономически более эффективным по сравнению с традиционной технологией.

Заключение

Подводя итоги, ко всему вышесказанному можно сказать, что полиуретаны - это один из новых видов полимерных материалов, имеющих большое промышленное значение.

Внешний вид и свойства полиуретанов изменяются и зависят от природы и длины участков цепи между уретановыми группировками, от структуры цепей (линейная или сетчатая), от молекулярной массы и др. Существенным отличием полиуретанов от всех других полимеров является наличие в цепях также и иных типов химических связей. Именно многообразие последних во многом определяет химические и физические свойства полиуретанов и их структуру.

В основе синтеза полиуретанов лежит реакция ступенчатой полимеризации, под которой понимают реакцию, в результате которой при присоединении ди- или полифункциональных участников реакции образуются макромолекулы без отщепления осколков реагирующих групп.

Полиуретаны применяют для изготовления конвейерных лент, рукавов, разнообразных уплотнительных деталей, применяемые в угледобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности; деталей машин, валиков для текстильной и бумажной промышленности, уплотнений гидравлических устройств шахтных крепей и масляно-пневматических амортизаторов железнодорожного транспорта.

Список использованных источников

1 Саундерс Д., Фриш К. Химия полиуретанов: Пер. с англ. М.: Химия, 1968. 470 с.

2 Липатов Ю.С., Керча Ю.Ю., Сергеева Л.М. Структура и свойства полиуретанов. Киев: Наук. думка, 1970. 279 c.

3 Керча Ю.Ю. Физическая химия полиуретанов. Киев: Наук. думка, 1979. 224 c.

4 Любартович С.А., Морозов Ю.Л., Третьяков О.Б. Реакционное формование полиуретанов. М.: Химия, 1990. 288 с.

5 Технология пластических масс Под ред.В.В. Коршака. с. 184.

Размещено на Allbest.ru