تلفن:6622044-0311 
جستجو  
آخرین جستجو ها
ايزوگام / پودري / ايزوگام فويلدار / نگين / سينا بام

صفحه اصلی > محصولات > تولید عایق های شیمیایی > پلی یورتان

پلی یورتان


پاکان صنعت ارغوان - ایزوتک
نام مدير عامل: بهروز علينژاد
فعاليت: فروش تجهیزات ، مواد اولیه ، مشاوره و اجرای عایق پلی یورتان و پلی یوریا
تلفن: 88097902 - 021
فاکس: 88083989 - 021
وب سايت: http://www.izotak.com
آدرس: تهران شهرک غرب . بلوار دادمان 12متری گلها نبش گلهای 2 پلاک 2 واحد 2
مشاهده غرفه
مشاهده فرصتهای تجاری غرفه
مشاهده محصولات غرفه

تاریخچه پیدایش پلی یورتان

نیاز مبرم به حفاظت سطوح در برابر خوردگی، تلاش های وسیعی را جهت فرموله كردن محصولات پوششی با خواص متنوع، در صنعت امروز می طلبد. در طی سالیان اخیر، دانشمندان و مهندسین شیمی نوآوری هایی را در صنعت پلیمر عرضه نموده اند تا جوابگوی این نیاز باشند

از جمله پیشرفته ترین این پلیمرهای توسعه یافته، پوشش های مدرن پلی یورتان و پلی یوریا می باشند. از آنجایی كه یك سیستم ایده آل حفاظت از خوردگی باید در كلیه مراحل اعمال، نصب و سرویس، با محیط زیست سازگار بوده، دوام و مقاومت بالایی در برابر شرایط محیطی، صدمات مكانیكی و مواد شیمیایی داشته باشد و همچنین از نظر هزینه مواد، اجرا،تعمیرات و نگهداری، مقرون به صرفه باشد، پوشش های پلی یورتان و خصوصا پلی یوریای 100 درصد جامد، به دلیل خواص ویژه خود، كلیه این نیازها را برآورده    مینمای

پلی یورتانها، رزین های پراكنشی پلی یورتانی و پلی اوره: گذشته، حال و آینده

كاربرد پلی یورتانها، پلی اوره ها و پراكنش های پلی یورتانی و سایر تركیباتی شركت كننده در واكنشهای آنها پیوسته در حال گسترش است و در این باب مقالات و گزارش های متعدی منتشر میشود. زمینه های كاربردی این تركیبات نیز به طور پیوسته رو به توسعه است.

 

این مقاله نگاهی گذرا به فناوری های گذشته و فنون جدید داشته و در ارتباط با چگونگی ساخت تركیبات پلی یورتان نیز مواردی ارائه می شود.آمیختن پلی یورتانها با پلی اوره امری متداول است و روندی رو به رشد دارد. به منظور بهبودی و اصلاح سامانه های پلی یورتانی و ارتقای خواص آنها به چند فرایند شیمیایی نو اشاره می شود. همچنین، سامانه های واكنش دهنده تند و كند همراه با موارد كاربرد آنها برای پوششهای ویژه ساختارهای فولادی، كفپوشها و سایر سطوح كار بررسی می شود.


مقدمه

پلی یورتانها دسته ای از پلیمرهای پر مصارف با خواص عالی هستند. به همین خاطر، طراحان و متخصصان صنایع پوشش دهی بخوبی توان بهره بردای از این تركیبات را در كاربردهای گوناگون دارند. مثالهای متعددی برای كاربردهای فراوان این تركیبات وجود دارد، از جمله پوششهای شفاف برای پوشش دهنده های تك لایه مخصوص بامها و رنگهای مشخص كردن محل گذر عابرین پیاده و غیره  

مقاومت پلی یورتانها در برابر سایش ضربه و ترك خوردگی بسیار خوب است، از جمله ویژگی های آنها پخت سریع و كامل در دمای محیط است. پلی یورتانهای آلیفاتیك از انواع آروماتیك گرانتر هستند. به همین خاطر انواع آروماتیك و نمونه های اپوكسی دار در استری ها، رنگهای پایه و پوششهای رابط بكار می روند. در حالی كه آلیفاتیك ها ویژه پوشش نهایی هستند. استفاده از پوشش های محافظ برای جلوگیری از پدیده خوردگی در ساختارهای فولادی كه آستر و پوشش پایه آنها از نوع سامان های اپوكسی دار است، نمونه ای از كاربردهای مهم پلی یورتانها محسوب می شوند. مورد دیگر، سامانه های پوشش دهنده كف است كه در آنها نیز انواع پوششهای پایه را می توان بكار برد، گاهی پوشش نهائی از نوع یورتان برای لایه نهایی كف نیز كفایت می كند.

كاربرد پلی یورتانها و پلی اوره ها در كفپوشها

انواع فناوری كاربرد پوشش های كف همگی بر دو اصل استوارند. یكی از آنها فناوری فیلم نازك است كه یك یا چند پوشش با ضخامت حدود 50 تا 125 میكرون روی سطح كف پوشش داده می شود. درزگیری و غبارزدایی نیز از جمله مراحل مهم در این روش محسوب می شوند كه هدف نهایی آنها رسیدن  به كفپوشهایی با طرح های زیر و مزین است. رزین های مورد مصرف در پوششهای كف عبارتند از: آلكیدها، اپوكسی ها یا اپوكسی استری بر پایه آب و حلال، مخلوط های معلق، آمیخته های پلی یورتانی بر پایه آب و انواع پلیمرهای آكریلیكی، بهترین حالت برای این نوع كفپوشها آن است كه اثر مواد شیمیایی یا آب روی سطح كفپوش براحتی برطرف شود و لكه ای بر جای نماند. پوشش های آلكیدی در مقابل سودسوز آور بسیار ضعیف عمل می كنند.نوع دیگر پوشش دهی فناوری فیلم ضخیم است كه در آن حداقل ضخامت پوشش 200 میكرون و حداكثر آن گاهی به ده میلی متر هم می رسد. هدف از این نوع پوشش دهی پر كردن تركها، حفره ها و تسطیح سطوح شدیداً سایید شده است پوششهای ضخیم هستند. سیمان و مصالح سنگی موردنظر با انواع رزینها مخلوط می شوند اپوكسی ها، پلی یورتانهای آروماتیك (غالباً روغن كوچك و MDIدی فنیل متان 4_ ،4_ دی ایزوسیانات لاتكس SBR و اكریلیكی پر مصرف ترین رزینها هستند. روش كار به شكل پاشش یا ریختن پوشش روی سطح و بدنبال آن ماله كشی دستی یا اعمال به وسیله غلتك است. در برخی از موارد در كفپوش های ضخیم از استرهای غیر اشباع، وینیل استرها و اپوكسی های با میزان صد در صد جامد استفاده می شود.پلی یورتانهای آروماتیك بر پایه MDI برای پوشش دهی كف زیاد بكار می روند، چرا كه MDI ایزوسیاناتی نسبتاً ارزان است. جالب است كه بدانید مولكول MDI و پلیمر سنتز شده از آن به راحتی پرتو فرابنفش را جذب می كنند، زرد شدن پوشش هایی كه در معرض نور خورشید واقع شده اند به همین دلیل همین مسئله است.

 

پوششهای  پلی  اوره :

 

در چند سال اخیر فناوری پوششهای پلی اوره گسترش و كاربرد یافته است. از مزایای اصلی این نوع پوششها سخت شدن بسیار سریع آنهاست كه نتیجه آن، دسترسی به یك فناوری پرشتاب است. در سامانه های پلی اوره بر پایه هگزامتیلن دی ایزوسیانات (TMXDI) پوشش پاشیده شده روی بلوك یخ در عرض 20 ثانیه سخت می شوند، ساختار TXMDI در شكل 1 آمده است. پوششهای پلی اوره در پوشش دهی خطوط لوله های انتقال نفت كاربرد دارند و مقدار جریان كاتدی مورد نیاز در حفاظت كاتدی را كم می كنند. در بسیاری از موارد سامانه های پلی اوره همانند پلی یورتانهای دو جزئی هستند. سامانه پوششی در پلی یورتانهای متداول از یك بخش A متشكل از پلی اوره و در صورت نیاز رنگدانه و یك بخش B كه غالباً سخت كننده است، تشكیل می شود. همان طور كه پیشتر هم گفته شد، سرعت واكنش تشكیل پلی اوره بی نهایت زیاد است، طوری كه تجهیزات پاشش ویژه ای مورد نیاز است. زمانی بود كه بخش ایزوسیاناتی را مونومر MDI  تشكیل می داد. این نوع سامانه های پلی اوره ارزان بوده و خواص خوبی دارند. البته بعدها در اوایل دهه 90 در انگلستان و ایالات متحده سامانه های آلیفاتیك وارد بازار شدند. در این سامانه ها پایداری نوری به مراتب بهتر شده و باشد، سرعت واكنش كمتر می شود. با این حال هنوز هم سرعت واكنش تشكیل پلی اوره چن زیاد است كه برای پژوهشگران در آزمایشگاه مشكل ایجاد می كند. زمانی كه پلی اوره به طور دستی تهیه می شود، سامانه پس از چند ثانیه غیر قابل استفاده شده و قالبگیری و تهیه فیلم از آن امكانپذیر نخواهد بود. با این حال تهیه نمونه ها به روش پاشش امكانپذیر است، ولی هنگامی كه نمونه ها در سردخانه خیلی سرد شوند جابجایی مواد بسیار مشكل است.  

 

 روش ساخت  :

 

رنگدانه را به مقداری از آمین و افزودنی ها اضافه می كنند تا مخلوط مناسب برای غلتك كاری بدست آید. زمانی كه مخلوط به حالتی رسید كه براحتی خرد شود، باقیمانده آمین را نیز بدان می افزایند. در صورت وجود رنگدانه های آلی لازم است بجای توزیع كننده های سریع از آسیاب غلتكی افقی استفاده شود. همچنین، دمای مخلوط باید به C 350 برسد.در مرحله بعد در جو نیتروژن، ایزوسیانات به آهستگی در مدت زمان 30 دقیقه به مخلوط آمین اضافه و به حد كافی هم زده می شود.باید اجازه داد كه دمای واكنش گرمازا به C350 برسد و سپس محصول برداشته شود. ویكس و همكارانش سرعت سامانه های پلی اوره را تا حدی كند كردند به طوری كه امكان استفاده از سامانه های پلی یورتانی در تجهیزات پوشش دهی به طور مستقیم و بدون تغییر به وجود آمد. گرانروی آمین های دارای گروههای جانبی بیشتر از آمین های ساده است و این د ر حالی است كه وزن مولكولی آنها نیز بیشتر است. یك راه برای كم كردن گرانروی و بهتر كردن خواص، استفاده از اكسازولیدین با گرانروی كم است. یكی از معایب این سامانه نیاز آن به اجزای با گروه های عاملی ایزوسیانات است. صنعت رنگ هنوز راه زیادی در پیش رو دارد تا به فناوری عاری از ایزوسیانات ها دست یابد.

 

سامانه های آمیخته:

 

یكی از راه های بكارگیری اكسازولیدین و پلی اوره، تركیب كردن دو سامانه با هم است. لازم است كه موازنه شیمیایی انجام گیرد كه البته سامانه های با حجم یك به یك چنین اند. در برخی از موارد، وجود عامل رطوبت زا برای عمل سخت شدن ضرورت دارد.



كفپوش های با سامانه های بر پایه آب:

 

هنگامی كه سطح زیادی با سامانه های رنگی بر پایه حلال رنگ می شود مقادیر قابل توجهی از تركیبات آلی فرار وارد می شود. كاربرد روز افزون پوششها بازار بزرگی برای سامانه های عاری از حلال یا سامانه های بر پایه آب به وجود آورده است. رنگهای پلی یورتانی آمیخته های آنها ورزین های آكریلیكی سهم زیادی از بازار اروپا را به خود اختصاص داده اند. پلیمرهای اكریلیكی امولسیونی یا همان لاتكس ها نسبتاً ارزان تر هستند.امولسیون های آكریلیكی نیز تقریباً برای چند سال جزو كالاهای مقرون به صرفه محسوب می شدند. آنها كاربرد زیادی در پوششهای تزئینی دارند، بخصوص در كفپوشهای از جنس پلی یورتان و در مقابل سایش نسبت به نوع آكریلیكی بسیار مقاوم تراند، ولی این تركیبات گران بوده و تلاش می شود تا فرمول های جدید ارزان از آنها تهیه شود.

 

رزین های پراكنشی پلی یورتانی  (PUD)     

 

روش مرسوم در ساخت رزین های پراكنشی پلی یورتانی بر پایه آب، تهیه پیش پلیمری با گروه پایانی ایزوسیانات است كه پلی ال اصلاح كننده در ساختار زنجیر، گروه عاملی كربوكسیلیك اسید را به وجود می آورد و در مرحله بعد این ماده با آمین نوع سوم در آب پخش می شود تا مراكز یونی به وجود آورد. به این ترتیب ذرات پلیمر پایدار می گردند. با حضور یك پلی آمین موجب می شود طول زنجیر اجزای تشكیل دهنده زیادتر شود.

 

در برخی مخلوط ها نسبت مولی گروههای NCO به OH دقیقاً 2 به 1 است. در نسبت مولی حدود 1 به 1، گرانروی بسیار زیاد می شود و تهیه رزین های پراكنشی پلی یورتانی با مشكل روبرو می شود. در ضمن خطر ژله ای شدن نابهنگام هم وجود دارد. ولی اگر این نسبت كمتر از 5/1 به 1 باشد امكان بروز چنین خطری كمتر میشود. برای پایین آوردن سریع دما در حین تهیه مخلوط های پلی یورتانی از یخ استفاده می شود. در نتیجه سرعت واكنش بین آب و گروه ایزوسیانات كم می گردد. بهترین حالت آن است كه پیش پلیمر با گروه پایانی NCO با افزاینده زنجیر آمینی واكنش دهد. با این حال پراكنده كردن پیش پلیمر در آب، به ویژه در یك واحد صنعتی نیازمند زمان مشخصی است. در هر صورت واكنشهای جانبی نامطلوب بین آب و ایزوسیانات رخ می دهد. با سرد كردن مخلوط خنثی تا زیر دمای  0C5 واكنش های جانبی به حداقل میزان خود می رسند.

 

اصلاح كننده های   چسبندگی

 

راه های زیادی برای اصلاح خواص و كارایی رزین های پراكنشی پلی یورتانی وجود دارد. یكی از روش های اصلاح به فناوری اختلاف مرسوم است. رزین های پراكنشی پلی یورتانی در حضور سایر پلیمرها تهیه می شوند. یا به عبارت دیگر با آنها مخلوط می شوند و قبل از پراكنده شدن پلی یورتان پیش پلیمر تازه كه برای تهیه رزین پراكنشی پلی یورتانی بكار می رود باید اصلاح شود. با وارد كردن نوعی اصلاح كننده اپوكسی دار به درون ساختار پیش پلیمر می توان استحكام چسبندگی رزین های پراكنشی پلی یورتانی را زیاد كرد. برای مثال، پروپیلن اكسید بر پایه دی گلیسیدیل اتر با وزن مولكولی بیش از 700 با دی اتانول آمین به نسبت مولی یك به یك در دمای C60 واكنش می دهد و تركیبی با گروه پایانی اپوكسی و سه گروه OH به وجود می آید. با NMP بعنوان حلال كمكی می توان گرانروی را كنترل كرد.پیش از افزودن ایزوسیانات تركیب حد واسط را به مخلوط پلی ال و DMPA اضافه می كنند. گروه انتهایی اپوكسی با گروه های ایزوسیانات یا افزاینده زنجیر پلی آمین واكنش نمی دهد، چرا كه واكنش با ایزوسیانات و آمین به ویژه زمانی كه دما پایین باشد، بسیار كند است. می توان از رزین های پراكنشی پلی یورتانی اصلاح شده برای پوششدادن انواع پلاستیكهای مصرفی در صنایع خودرو سازی استفاده كرد یا آنكه این مخلوط ها را در تركیب یك آئروسل بر پایه آب بكار برد. در این حالت به ماده ای مانند دی متیل اتر نیاز است. یكی از روش های كاهش قیمت، اختلاط رزین های پراكنشی پلی یورتانی با پلیمرهای آكریلیك است.مدت مدیدی است كه در اروپا از پوششهای رنگدانه دار بر پایه آب حاوی مخلوط 50:50 از مخلوط معلق پلی یورتانی و رزین های امولسیونی آكریلیكی در تهیه كفپوشها استفاده می شود. این پوششها در حالت خشك سطح نیمه براق سفید رنگی را ایجاد می كنند كه برای پوشش كف های بتنی و یا تزئین كفپوش های چوبی به ویژه در مواردی كه مقاومت در برابر الكل یا آب حائز اهمیت است، بسیار مناسب تشخیص داده اند. یكی از مزایای بسیار مهم مخلوط معلق پلی یورتانی بر پایه آب كامل شدن واكنش ها در این مدت سامانه هاست، به طوریكه در پایان واكنش هیچ ایزوسیانات آزادی بر جای نمی ماند. در دراز مدت با حركت صنعت پوشش دهی به سوی سامان های عاری از ایزوسیانات این مورد یك مزیت جدی تلقی می گردد.

 

سامانه های بر پایه سیمان

 

تعدادی از شركت های اخیر در كف پوش های مورد استفاده خود، سیمان های اصلاح شده پلی یورتانی را بكار برده اند. از جمله خواص مهم در این تركیب می توان به كم بودن گاز دی اكسید كربن به وجود آمده مسطح شدن خوب و زمان كاری حدود 30 دقیقه آن اشاره كرد. هر سه جزء سازنده روی خواص پوشش كف بر پایه سیمان اصلاح شده با پلی یورتان اثر می گذارند. در این نوع سامانه های پلی یورتانی از واكنش اجزای سازنده با آب، اوره و گاز دی اكسید كربن به وجود می آید كه علت آن وجود MDI در فرمول است. MDI با گروههای هیدروكسی در روغن كرچك كه نوعی تری گلیسیرید اسید الكل چرب است، واكنش می دهد مخلوط سیمان – پلی یورتان پوشش سختی به وجود می آورد كه می توان انواع پوششهای به حالت مایع را برای تزئین روی آن بكار برد. آهك موجود در تركیب آب جذب می كند و سرعت سخت شدن سیمان به این روش كنترل می شود. در ضمن آهك مقداری از دی اكسید كربن حاصل از واكنش MDI و آب را نیز جذب خود می كند. واكنش های آهك با دی اكسید كربن و آب به شكل زیر است:

 

CaO+CaCO3  >   CaCO3

 

Ca(OH)+ CO2  ->   CaCO3+H2O

 

در فناوری نوین بخشی از سامانه رنگزای پوشش را ملات تشكیل می دهد. ملات مخلوطی از رزین های ویژه و جزء رنگز است كه از سیمان و الیاف تشكیل می شود. الیاف انعطاف پذیری لازم را به پوشش داده و رشد ترك را كنترل می كند، ضمن آنكه استحكام كششی را بهبود می بخشد. استحكام كششی تركیبات سیمانی مانند اكثر مواد سرامیكی كم، ولی استحكام فشاری آنها زیاد است. با افزودن الیاف با برخی از پلیمرها می توان ویژگی های رشد ترك را در پوشش كنترل كرد. وقتی سیمان با آب تركیب می شود. یونهای OH به تعداد فراوان تشكیل شده و PH  شدیداً بالا می رود. اگر از این نوع پوششها برای پوشش دهی سطوح فولادی استفاده شود، محیط قلیایی حاصل فولاد را در برابر خوردگی محافظت می كند. درست مانند آنچه كه در بتن های مسطح با میلگردهای فولادی به وقوع می پیوندد. این نوع پوششها را می شود روی سطوح عمودی مانند لوله های انتقال نفت به راحتی مورد استفاده قرارداد. حاصل كار، سامانه های ارزان قیمت مقاوم در برابر خوردگی است كه بسیار انعطاف پذیر، محكم وبا دوام نیز هستند.

نتیجه گیری

استفاده از پلی یورتانها، پلی اوره ها و رزین های پراكنشی پلی یورتانی و مواد شركت كننده در واكنش های آنها به طور پیوسته در حال رشد و توسعه است. این مواد بیشترین كاربرد را در پوشش دهی سطوح گوناگونی دارند. مسائل زیست محیطی و مقررات جدید، فناوری نوین ساخت پوشش را به سوی سامان های بدون حلال، پر جامد و سامانه های بر پایه آب هدایت می كنند. در آینده سامانه های پوشش دهی عاری از ایزوسیانات كاربری بیشتری پیدا خواهند كرد. البته كیه این موارد به هوش، ذكاوت و تلاش محققان و طراحان انواع پلیمرها و رزین های صنعتی بستگی دارد.طرح های نوین جالبی نیز برای سامانه های سیمانی اصلاح شده با پلیمرها به منظور حفاظت كف و سطوح فولادی وجود دارد. با ورود سامانه های جدید به بازار قدیمی ها از رده خارج می شوند و برای سامانه های جدید آینده ای روشن در پیش است

 

 

دفعات بازدید : 2817

صفحه اصلی > محصولات > تولید عایق های شیمیایی > پلی یورتان


پاکان صنعت ارغوان - ایزوتک
نام مدير عامل: بهروز علينژاد
فعاليت: فروش تجهیزات ، مواد اولیه ، مشاوره و اجرای عایق پلی یورتان و پلی یوریا
تلفن: 88097902 - 021
فاکس: 88083989 - 021
وب سايت: http://www.izotak.com
آدرس: تهران شهرک غرب . بلوار دادمان 12متری گلها نبش گلهای 2 پلاک 2 واحد 2
مشاهده غرفه
مشاهده فرصتهای تجاری غرفه
مشاهده محصولات غرفه
عنوان نظر
متن نظر
نام و نام خانوادگي
تلفن
ايميل  
| | | | | | | | | | | |
طراحی و اجرا از نرم افزار CRM