پلی اورتان چيست؟
پلي اورتان به دسته از مواد شیمیایی كه از واكنش پلی يول و ايزوسیانات تشكيل شده، اطلاق می گردد.
پس از توليد تجاري پلي يورتان ها در سال هاي ۱۹۴۰ ميلادي و استفاده از پلي اترها در توليد فوم هاي پلي اورتان استفاده از آنها به عنوان عايق حرارتي و برودتي بسيار رايج و متداول گرديد .، استفاده از فوم پلي اورتان سخت به دليل ساختار كامپوزيتي پلي اورتان با سلول هاي هم اندازه و بسته هوا، طي محاسبات انتقال حرارت، فوم پلي اورتان سخت ميزان ضريب هدايت حرارتي بسيار پاييني را ايجاد مي نمايد .
هرچه تعداد و اندازه سلول هاي بسته كوچك تر و يكنواخت تر باشد، راندمان عايق پلي اورتان بالاتر بوده و استفاده از آن نتايج مطلوب تري را حاصل خواهد كرد . پیوند یورتانی از طریق واکنش افزایشی بین یک گروه ایزوسیانات و یک ترکیب دارای هیدروژن فعال مثل گروه هیدروکسیل تشکیل شده است. گروه های ایزوسیانات به شدت واکنش پذیر بوده و به همین علت پیشرفت واکنش آنها نیاز به افزایش دما ندارد.(واکنش در دمای محیط صورت می گیرد) مهمترین ویژگی این گروه از پلیمرها این است که پس از واکنش ساختاری پایدار بوجود می آید.
از سوي ديگر با توجه به دامنه رايج استفاده از عايق هاي حرارتي در مصارف خانگي، صنعتي و نظامي دامنه دمايي ۳۰ تا ۱۱۰ درجه سانتيگراد مي باشد، مطالعات انجام شده نشان داده كه فوم هاي سخت پلي اورتان به عنوان عايق حرارتي پلي يورتان نسبت به ساير عايق هاي حرارتي از راندمان عملكرد مطلوب تري برخوردار مي باشد كه اين خود بزرگترين مزيت استفاده فراوان و گسترده از عايق پلي يورتان مي باشد.
کاربرد پلی اورتان:
اورتان ها به شکلهای مختلف از جمله فومهای نرم، فومهای سخت؛ الاستومرها، ترموپلاستیک الاستومرها، رزین، رنگ، پوشش، چسب، انواع جلادهنده و... در دنیا کاربرد دارند. كاربرد اصلي پلی اورتان ها استفاده در ديواره هاي ساندويچ پانل است. همچنين یکی ديگر از کاربردهای پلی اورتان ها، استفاده به عنوان پوشش لوله‌های مدفون در خاک با هدف حفاظت در برابر خوردگی می باشد.
چگونگی ساخت ترکیبات پلی‌یورتان:
آمیختن پلی‌یورتان‌ها با پلی اوره امری متداول است و روندی رو به رشد دارد. پلی‌یورتان‌ها دسته‌ای از پلیمرهای پر مصارف با خواص عالی هستند. به همین خاطر، طراحان و متخصصان صنایع پوشش دهی به خوبی توان بهره‌برداری از این ترکیبات را در کاربردهای گوناگون دارند از جمله پوشش‌های شفاف برای پوشش دهنده‌های تک لایه مخصوص بام‌ها و رنگ‌های مشخص کردن محل گذر عابرین پیاده و غیره… مقاومت پلی‌یورتان‌ها در برابر سایش ضربه و ترک خوردگی بسیار خوب است، از جمله ویژگی‌های آن‌ها پخت سریع و کامل در دمای محیط است. پلی‌یورتان‌ها آلیفاتیک از انواع آروماتیک گرانتر هستند. به همین خاطر انواع آروماتیک و نمونه‌های اپوکسی دار در استری‌ها، رنگهای پایه و پوشش‌های رابط بکار می‌روند. در حالی که آلیفاتیک‌ها ویژه پوشش نهایی هستند. استفاده از پوشش‌های محافظ برای جلوگیری از پدیده خوردگی در ساختارهای فولادی که آستر و پوشش پایه آن‌ها از نوع سامان‌های اپوکسی دار است، نمونه‌ای از کاربردهای مهم پلی‌یورتان‌ها محسوب می‌شوند. مورد دیگر، سامانه‌های پوشش دهنده کف است که در آن‌ها نیز انواع پوشش‌های پایه را می‌توان بکار برد، گاهی پوشش نهائی از نوع یورتان برای لایه نهایی کف نیز کفایت می‌کند. کاربرد پلی‌یورتان‌ها و پلی اوره‌ها در کفپوش‌ها انواع فناوری کاربرد پوشش‌های کف همگی بر دو اصل استوارند. یکی از آن‌ها فناوری فیلم نازک است که یک یا چند پوشش با ضخامت حدود ۵۰ تا ۱۲۵ میکرون روی سطح کف پوشش داده می‌شود. درزگیری و غبارزدایی نیز از جمله مراحل مهم در این روش محسوب می‌شوند که هدف نهایی آن‌ها رسیدن به کفپوش‌هایی با طرح‌های زیر و مزین است. رزین‌های مورد مصرف در پوشش‌های کف عبارتند از: آلکیدها، اپوکسی‌ها یا اپوکسی استری بر پایه آب و حلال، مخلوط‌های معلق، آمیخته‌های پلی‌یورتانی بر پایه آب و انواع پلیمرهای آکریلیکی، بهترین حالت برای این نوع کفپوش‌ها آن است که اثر مواد شیمیایی یا آب روی سطح کفپوش براحتی برطرف شود و لکه‌ای بر جای نماند. پوشش‌های آلکیدی در مقابل سودسوزآور بسیار ضعیف عمل می‌کنند. نوع دیگر پوشش دهی فناوری فیلم ضخیم است که در آن حداقل ضخامت پوشش ۲۰۰ میکرون و حداکثر آن گاهی به ده میلی‌متر هم می‌رسد. هدف از این نوع پوشش دهی پر کردن ترکها، حفره‌ها و تسطیح سطوح شدیداً سایید شده‌است پوشش‌های ضخیم هستند. سیمان و مصالح سنگی موردنظر با انواع رزینها مخلوط می‌شوند اپوکسی‌ها، پلی‌یورتان‌های آروماتیک (غالباً روغن کوچک و MDI دی فنیل متان ۴_ ،۴_ دی ایزوسیانات لاتکس SBR و اکریلیکی پر مصرف‌ترین رزینها هستند. روش کار به شکل پاشش یا ریختن پوشش روی سطح و بدنبال آن ماله کشی دستی یا اعمال به وسیله غلتک است. در برخی از موارد در کفپوش‌های ضخیم از استرهای غیر اشباع، وینیل استرها و اپوکسی‌های با میزان صد در صد جامد استفاده می‌شود. پلی‌یورتان‌های آروماتیک بر پایه MDI برای پوشش دهی کف زیاد بکار می‌روند، چرا که MDI ایزوسیاناتی نسبتاً ارزان است. جالب است که بدانید مولکول MDI و پلیمر سنتز شده از آن به راحتی پرتو فرابنفش را جذب می‌کنند، زرد شدن پوشش‌هایی که در معرض نور خورشید واقع شده‌اند به همین دلیل همین مسئله است.