Polyurethane có thể được sản xuất với sự khác biệt rất lớn về thành phần hóa học. Sử dụng các kỹ thuật phối trộn khác nhau, có thể sản xuất ra polyurethane với những tính chất khác nhau. Các nhóm chính bao gồm:
- · Dạng sợi
- · Dạng màng
- · Dạng đổ khuôn
- · Dạng nhiệt dẻo
- · Dạng bọt
- · Dạng cán được
1. Dạng sợi
Mục đích ban đầu của việc phát triển polyurethane là tìm kiếm một vật liệu thay thế cho nylon. Những phát triển ban đầu của Otto Bayer dẫn đến những phát minh đầu tiên và sự phát triển của dạng sợi và dạng bọt. Các loại sợi thông dụng nhất được làm từ polyurethane là Perlon và Spandex.
2. Dạng màng
Màng có thể làm từ polyurethane theo 3 cách chính sau:
Polyurethane phun xịt hai thành phần được sử dụng để sản xuất sơn và lớp phủ chống hóa chất. Polyurethane có thể tan trong một vài dung môi để dễ dàng trong quá trình phun xịt. Polyurethane ngày càng trở nên rất quan trọng trong lĩnh vực này của thị trường vì vận tốc kết mạng của chúng rất nhanh.
Loại một thành phần trong hầu hết các trường hợp dựa vào sự kết mạng diễn ra bởi phản ứng của hơi nước trong không khí với prepolyme để hình thành polyme rắn. Khí cacbon dioxyt được tạo thành trong suốt phản ứng này và nó thoát ra ngoài không khí hoặc được giữ lại bằng các vật liệu độn trong hệ thống phản ứng. Những loại này được dùng làm vật liệu chống thấm nước và sơn polyurethane một lớp phủ.
Latex: Polyurethane đã kết mạng hoàn toàn được tạo thành trong latex, và việc loại bỏ môi trường huyền phù tạo thành lớp film. Loại này được dùng để tạo nên những chi tiết được phủ mỏng như các vật ngăn ẩm và các chất kết dính. Áp lực bảo vệ môi trường trong việc giảm thiểu hàm lượng hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VoC) đã dẫn đến sự quan tâm ngày càng lớn trong lĩnh vực này.
3. Cơ bản về dạng đổ khuôn
Năm 1952, dạng polyurethane đổ khuôn lần đầu tiên được thương mại. Năm 1956, loại polyether lần đầu tiên được giới thiệu bởi DuPont, sau đó là loại polyether rẻ hơn từ BASF and Dow trong những năm tiếp theo. Trong những năm sau đó, những phát triển đã được thực hiện để kết mạng dạng này và các isocyanate đặc biệt để tối ưu các tính chất khác nhau. Có vô số những ứng dụng khác nhau đối với loại polyurethane đổ khuôn, từ các bánh xe cao su của giày trượt đến các chi tiết quân sự.
 |
| Banh xe cao su polyurethane chiu mai mon |
4. Dạng nhiệt dẻo
Polyurethane nhiệt dẻo được thiết kết để có thể gia công bằng các máy gia công nhựa chuẩn, như là các máy ép đùn và các máy khuôn tiêm. Polyurethan nhiệt dẻo được dùng trong những ứng dụng y sinh. Chúng cũng có thể được sử dụng ở dạng vi xốp nên rõ ràng khối lượng riêng có thể giảm xuống. Một vài ứng dụng bao gồm ống, tay cầm, các chi tiết xe hơi, đế và gót giày.
5. Dạng bọt
Polyurethane dạng bọt được sử dụng trong máy bay ở Chiến tranh thế giới thứ hai. Dạng bọt trở nên phổ biến khi khi các polyol loại polyether giá thấp có mặt trên thị trường. Nhiều công sức đã được thực hiện để phát triển polyurethane dạng bọt này. Dạng bọt có mạng lưới cấu trúc lỗ xốp không gian 3 chiều. Các lỗ xốp có thể mở hoặc đóng, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể. Bọt polyurethane có thể được tạo thành theo các dạng riêng biệt sau:
Loại cứng: Loại bọt cứng được dùng cho cả cách nhiệt và cách âm. Chúng có thể được gia công bằng tay hoặc bằng máy hoặc, một cách khác, chúng có thể được phun xịt. Chúng cũng có thể được sử dụng làm phao nổi. Chúng được sử dụng như vật liệu cách ly trên tường và trần nhà cũng như trong ván lướt sóng để tạo nên cấu trúc của ván. Những ứng dụng của chúng rất khác nhau và chỉ được giới hạn bởi sự sáng tạo của người thiết kế.
Loại mềm dẻo: Polyurethane dạng mềm dẻo có nhiều ứng dụng trong nhà như nệm, gối và tấm lót thảm. Dạng bọt này được gia công bình thường và cần một diện tích lớn cho sản phẩm đã hoàn thành vì khối lượng riêng của nó rất thấp.
Loại phủ bên ngoài: Những loại polyurethane phủ bên ngoài được thiết kế có lớp phủ bên ngoài không phải là bọt, mà có phần bên trong là bọt. Điều này tạo nên một cảm giác chắc chắn rằng không có chất bẩn được giữ lại trong các lỗ xốp. Những ví dụ điển hình của loại này là bánh lái và bảng đồng hồ xe ô tô.
6. Dạng cán được
Urethane cán được, có thể gia công trên máy gia công sao su chuẩn. Chúng có thể được kết mạng bằng peroxide hoặc lưu huỳnh. Các dạng được kết mạng bằng lưu huỳnh phải thêm vào một vài hóa chất để làm cho quá trình kết mạng bằng lưu huỳnh diễn ra. Những polyurethane này cũng có những tính chất như loại polyurethane đổ khuôn nhưng cần được gia công trên máy gia công cao su chuẩn.
Tham khảo từ tài liệu “Castable polyurethane elastomer”
(vtp)
