Læs mere om de forskellige typer celleplast herunder
Hvad er polyurethan (PUR)?
Polyurethan (også polyuretan og forkortet PUR) er en fællesbetegnelse for en gruppe af celleplast-materialer, der er karakteristisk ved at indeholde urethanbindinger.
Polyurethan fremstilles ved reaktion mellem isocyanater (MDI og/eller TDI) og en række forskellige polyoler.
Polyurethanerne forekommer mest som hærdeplast (en- to- eller tre- komponent), men der findes også som en termoplastisk udgave, kaldet TPU.
I modsætning til de fleste andre plastmaterialer kan polyurethaner fremstilles med meget store variationer i både massefylde og stivhed, hvilket afspejles af de mange anvendelsesområder hvor polyurethaner indgår.
Urethanreaktionen var velkendt allerede fra midten af det 19. århundrede. Således var isosyanater som stofgruppe kendt fra 1849. Udviklingsarbejdet til et industrielt produkt blev dog først sat i gang i 1937, da Dr. Otto Bayer og hans kollegaer i Tyskland udviklede polyisocyanat-polyadditions processen, der er grundlaget for den kommercielle fremstilling af materialet.
I Danmark blev der i 2004 fremstillet mellem 45.000 og 50.000 tons polyurethan til opskumning og støbning af polyurethanemner.
Polyurethan-typer
| Stive polyurethaner | Fleksible polyurethaner | |||
| Type | Massefylde kg/m3 | Type | Massefylde kg/m3 | |
| Massive typer | 1.200 | Massive elastomere | 1.100-1.250 | |
| Stift integralskum | 100-800 | Mikrocellulære elastomerer | 100-1.100 | |
| Polyurethanisolering | 32-100 | Fleksibelt integralskum | 100- 800 | |
| Ultralette skum | 8-30 | Lette typer (komfort-teknisk) | 15-60 | |
Typiske anvendelser af polyurethan
I modsætning til de fleste andre plastmaterialer kan polyurethaner fremstilles med meget store variationer i både massefylde og stivhed, hvilket afspejles af de mange anvendelsesområder hvor polyurethaner indgår.
Polyurethan kombineres ofte med andre materialer til fremstilling af en lang række forskellige produkter.
Typiske anvendelsesområder er:
- Byggeri
- Køleskabe og frysere
- Møbler og senge/madrasser
- Fodtøj
- Bilindustrien
- Maling og klæbere
- Andre applikationer
Polyisocyanuratskum (PIR-skum)
PIR er en celleplast, der er i familie med PUR.
Stift plastskum fremstillet på basis af polyisocyanater bliver generelt beskrevet som polyurethan (PUR), urethan eller polyisocyanurat (PIR) skum.
PIR udmærker sig ved sin modstandsevne overfor høje temperaturer og sin relative lave brændbarhed.
I PIR polymeriseres en høj andel af isocyanaten til isocyanurat-ringstrukturer. Imidlertid vil en komplet polymerisering til isocyanurat føre til for høj sprødhed og processen vanskelig at styre. Derfor er PIR-systemerne generelt polyurethan-modificerede og indeholder både isocyanurat- og urethanbindinger. Mens PUR-skum fremstilles med et såkaldt isocyanat-index på 90-130, fremstilles PIR-skum med isocyanatindeces mellem 200 og 350.
PIR anvendes hovedsagelig ved fremstilling af isoleringspaneler og -plader. Standarder og krav til PIR-skum er de samme som for PUR-skum.
Stift polyurethan
Stift polyurethan er en af to hovedtyper indenfor hærdeplast– og celleplast-materialet polyurethan (PUR). Den anden hovedgruppe er fleksibel polyurethan.
Stift polyurethan udgør omkring 30 pct. af branchens produktion. Stift polyurethan-celleplast er et af de mest effektive isoleringsmaterialer, der findes. Det anvendes inden for fjernvarmesektoren til isolering af fjernvarmerør, i byggesektoren som sandwichpaneler og isolering af fx varmtvandsbeholdere og i køle/frysesektoren som isolering af køle- og fryseskabe.
Endvidere fremstilles polyurethaner i forskellige stivhed og massefylde bl.a. til vinduesprofiler og kabinetter.
Stift integralskum
Stift integralskum fremstilles ved at variere procesbetingelserne og råvarerne således, at et opskummet emne emnet dannes med en porefri, fortykket overflade.
Opskumningsgraden og dermed massefylden af skummet kan styres ved valg af råvarer og procesparametre.
Stive, massive typer
Massive PUR-produkter fremstilles af råvarer, som tilnærmelsesvis ligner råvaren til stift integralskum. Råvaren indeholder dog ikke opskumningsmiddel, og strukturen bliver således porefri og dermed helt massiv.
Materialet bruges fortrinsvis til støbning af mindre serier af tekniske artikler og som tekniske støbemasser. Karakteristiske egenskaber er stor slidstyrke, termisk stabilitet og kemikalieresistens.
Eksempler på anvendelse af stive, massive typer:
- Tekniske artikler
- Sportsudstyr
- Tandhjul
- Støbeforme
- Belægninger
- Lamineringsopgaver
Fleksibel polyurethan
Fleksibel PUR er en af to hovedtyper indenfor hærdeplast-materialet polyurethan (PUR). Den anden hovedgruppe er stift polyurethan. Fleksibel polyurethan udgør omkring 60 pct. af PUR-branchens produktion.
Det fleksible polyurethanskum fremstilles enten i form af store blokke, der senere udskæres til de ønskede emner eller fremstilles ved formstøbning. Langt den største del af fleksibelt skum, der fremstilles i Danmark, anvendes til fremstilling af madrasser og til møbelsektoren.
Fleksibelt PUR-skum kan fremstilles i et uendeligt antal forskellige typer og med stor variation af densitet, fleksibilitet og hårdhed.
I udlandet er fleksibel polyurethan meget vigtig for automobilsektoren. Dels som sæde- og rygpolstring, men også i stort omfang til polstring af kabinen, til lyddæmpning og som formstøbte emner i form af integralskum.
Fleksibelt integralskum
Ved at variere procesbetingelserne samt sammensætningen og blandingen af ingredienserne kan man endvidere opnå, at PUR-polymeren opskummer delvist, således at emnet dannes med en porefri overflade. Det kaldes fleksibelt integralskum. Opskumningsgraden og dermed massefylden af skummet kan styres ved valg af råvare og procesparametre.
Fleksibelt integralskum anvendes først og fremmest til skosåler, møbelpolstring og inden for bilindustrien. Her udnyttes luftlommernes fjedrende og vægtreducerende virkning i kombination med den massive overflades styrke over for kemisk og fysisk påvirkning.