Polyurethane có tên gọi viết tắt là PU là một chất liệu rất phổ biến và được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày, cũng như được ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau. Đây là một chất liệu rất phổ biến ở nước ngoài, và ở Việt Nam thì chỉ mới xuất hiện và được ứng dụng thôi.
Nên chắc ít người biết Polyurethane là gì, cũng như vai trò và ứng dụng của nó đúng không? Vì vậy trong bài viết ngày hôm nay, TH Văn Thủy sẽ chia sẻ tới bạn tất cả tri thức càn biết về chất liệ PU này. Cùng theo dõi bài viết nhé!
Tổng quan Polyurethane là gì?
Polyurethane là một chất liệu được tạo thành từ những hạt nhưa polymer linh hoạt nhất, chất liệu này ban đầu được tạo ra để thay thế cao su trong Thế chiến II. Chất liệu này thường được viết tắt là P
Polyurethane được gọi tắt là PU, loại vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong những ngành công nghiệp. PU có đặc điểm là độ bền cao, có khả năng kháng những tác nhân tới từ môi trường và sắp như miễn nhiễm với những chất vô sinh và hữu cơ.
Đặc biệt, polyurethane còn chống chịu được mài mòn tốt hơn hẳn những loại cao su thông thường, nên được ứng dụng rất rộng rãi.
Nhờ nhiều phát triển mà ngày nay chúng ta có thể sử dụng PU theo nhiều cách khác nhau, như trong những vật dụng như gối cao su non, trong ngành xây dựng, điện tử, ngành nghề y tế và nhiều ngành nghề khác trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Ví dụ như
Vải polyurethane là gì?
Đây là loại vải tổng hợp được tạo thành từ: (1) một hoặc nhiều lớp nhựa polymer được nối với nhau bằng liên kết urethane và (2) lớp lót bằng vải dệt hoặc không dệt như polyester, cotton, nylon hoặc da thật.
Nhựa công nghiệp polyurethane được vận dụng lên một mặt của vải và sau đó được xử lý để trông giống như da động vật. Mục đích là để làm cho vải không thấm nước, trọng lượng nhẹ và linh hoạt. Loại vải này tuy là da giả nhưng lại mang tới cảm giác rất giống với da thật.
Công thức hóa học của chất liệu Polyurethane
Cấu trúc phân tử vật liệu đàn hồi polyurethane gồm những đoạn cứng và mềm. những đoạn cứng được hình thành từ thành phần disocyanate. những đoạn mềm được hình thành từ thành phần polyol. những đoạn cứng được nối với nhau bằng liên kết hydro đề hình thành pha cứng. Mạch chính thẳng, không phân nhánh, liên kết chặt không trượt lên nhau giúp PU có mô-đun đàn hồi cao.
những loại Polyurethan cơ bản
ngày nay trên thị trường có rất nhiều loại PU với những thành phần hóa học và tính năng khác nhau. Nhưng để lựa lựa chọn cho mình sản phẩm thích hợp với nhu cầu sử dụng. Cấu trúc phân tử vật liệu đàn hồi polyurethane gồm những đoạn cứng và mềm.
những đoạn cứng được hình thành từ thành phần disocyanate. những đoạn mềm được hình thành từ thành phần polyol. những đoạn cứng được nối với nhau bằng liên kết hydro đề hình thành pha cứng. Mạch chính thẳng, không phân nhánh, liên kết chặt không trượt lên nhau giúp PU có mô-đun đàn hồi cao.
Cách sản xuất polyurethane
Polyurethane thường được sản xuất bằng cách trộn hai hoặc nhiều dòng chất lỏng với nhau bao gồm những dòng polyol chứa chất xúc tác, chất hoạt động bề mặt, chất thổi… Vật liệu này được chế tạo ở nhiều mật độ và độ cứng khác nhau bằng việc thay đổi khi hàm lượng isocyanate, polyol hoặc những chất phụ gia.
Trước kia, polyurethane được đồn thổi là chất gây nguy hiểm cho sức khỏe con người, có khả năng gây ung thư. Tuy nhiên, theo nghiên cứu của cơ quan quản lý an toàn sức khỏe nghề nghiệp và hội nghị vệ sinh công nghiệp chính phủ Hoa Kỳ đã khẳng định rằng, polyurethane hoàn toàn không gây ung thư.
Theo thống kê năm 2007, mức tiêu thụ polyurethane trên toàn cầu ước tính là 12 triệu tấn, con số này hàng năm luôn có xu thế tăng với tốc độ bình quân 5%. Điều này cho thấy rằng, những ngành công nghiệp ngày nay đều có xu thế sử dụng vật liệu polyurethane thay thế cho những vật liệu thông thường khác.
Đặc điểm của vật liệu polyurethane
Polyurethane có khả năng chịu mài mòn tốt. Được ứng dụng nhiều để làm vật liệu sơn bề mặt những vật. Khả năng chịu mài mòn này có tốt hơn hẳn một số loại cao su cũng như những kim loại thông thường.
Polyurethane không bám dính dầu mỡ, chất béo hay những dung môi hữu cơ khác.
những loại bánh xe tải nặng, khớp nối hay tấm chống sốc thường sử dụng polyurethane trong thành phần nguyên liệu sản xuất bởi khả năng chịu được sức ép tốt hơn hẳn những loại cao su thông thường.
Lực xé rách của một tấm polyurethane cao hơn rất nhiều so với những loại cao su khác. Trong quá trình sử dụng, vật liệu được làm từ polyurethane rất khó bị kéo xé, hỏng hóc.
những động từ thời tiết như oxy hóa, ánh sáng mặt trời, những điều kiện thời tiết thất thường điều khó có thể tác động tới polyurethane.
PU có khả năng cách điện cao, sử dụng nhiều để làm lớp bọc dây điện, bọc dây cáp.
Ứng dụng của polyurethane trong những ngành công nghiệp
Ứng dụng lớn nhất của polyurethane đó chính là đọc những trục trong những ngành in, thép, dệt nhuộm vải, sản xuất giấy. Nhờ đặc tính cơ học tốt, PU đóng vai trò làm đệm làm kín những ứng dụng động lực. Không những thế, với khả năng đàn hồi hơn bất kỳ một loại vật liệu nào khác, PU xuất hiện nhiều để làm pig làm sạch đường ống và lớp lót ống.
Sự liên kết chặt chẽ bởi những liên kết hiđrô không trượt khiến polyurethane có tính năng kết dính kỳ diệu và khả năng chống thấm tốt. Vật liệu này thường xuyên có mặt trong những ngành khai khoáng, đổ bê tông, chạm khắc hoa văn tinh sáng trên đồ gỗ, gốm sứ…
Một ứng dụng mà ít người nào biết tới của vật liệu polyurethane đó là khả năng cách âm tốt. Người ta thường sử dụng pu để làm những tấm kính cách âm, hiệu quả tốt hơn hẳn những vật liệu thông thường. Với những ưu điểm tuyệt vời và tính ứng dụng rộng rãi trong những ngành công nghiệp, polyurethane đang dần trở thành chất liệu cao su nhân tạo được cả toàn cầu ưa thích.
Polyurethane được ứng dụng rất nhiều trong ngành nghề công nghiệp ngày nay. Polyurethane tuy rất thân thiện với môi trường nhưng do đặc tính dễ cháy của vật liệu này nên cần phải được xử lý bằng những chất chống cháy trước khi đưa vào sử dụng.
Một số sản phẩm cao su kỹ thuật làm từ PU
Một ưu điểm khác là quá trình sản xuất sản phẩm PU đổ khuôn tương đối đơn thuần. Tuy nhiên, sản xuất PU đổ khuôn thường gặp những vấn đề như nguyên liệu được trộn không đều, xuất hiện bọt khí trong quá trình trộn và rót PU. Hiện tại, trên thị trường có rất nhiều máy định lượng, trộn, rót tự động giúp vượt qua những trở ngại này và tăng chất lượng sản phẩm.
Sản phẩm trong những ngành công nghiệp
Trước đây, con lăn băng tải bọc cao su nitrile rất dễ hư hỏng do nhanh chóng bị mài mòn. Thử nghiệm bọc PU cho những con lăn này được bọc PU thay vì cao su giúp kéo dài thời gian tuổi thọ của sản phẩm lên gấp hơn 3 lần.
Trong quá khứ, trục EPDM hoặc NBR thường được sử dụng trong sản xuất tôn mạ màu dễ bị trương nở và hỏng. Do chúng phải tiếp xúc với nhiều loại sơn, phụ gia, dung môi pha sơn, như xăng dầu, acetone, methyl ethyl keotne, butyl acetate. Sau đó, những trục này được bọc PU, và chúng có thể làm việc trong thời gian dài hơn.
PU với tính kháng hóa chất và dung môi tốt cũng được sử dụng để bọc những trục sử dụng trong ngành in, thép, dệt, giấy.
Ngoài ra, do những đặc tính cơ học tốt mà vật liệu PU được sử dụng làm đệm làm kín trong những ứng dụng động lực.
Vật liệu đàn hồi PU còn được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác. Chẳng hạn, trong công nghiệp dầu khí, vật liệu PU được sử dụng làm pig làm sạch đường ống, lớp lót ống. Hay chi tiết giới hạn uốn cong, chi tiết làm cứng phần uốn cong, kẹp nâng và dẫn hướng.
Máy móc công nghiệp khai khoáng và sản xuất
Trong công nghiệp khai khoáng, vật liệu PU cũng được sử dụng làm sàn, lớp lót ống, băng tải, hydrocyclone, trục và bánh xe.
PU cũng được sử dụng làm khuôn đổ bê-tông, nhựa, sáp. Đặc biệt sản phẩm có chi tiết hoa văn tinh xảo hoặc sử dụng bọc cạnh đồ gỗ.
PU là vật liệu rất tiềm năng. Nó hoàn toàn có thể thay thế cho cao su trong một số ứng dụng nhất định. Đặc biệt nó giúp những nhà sản xuất duy trì năng suất và tuổi thọ của máy móc.
Lời kết
hy vọng bài viết này của TH Văn Thủy đã đem tới cho bạn những tri thức hữu ích. Hãy like và share bài viết này nếu như bạn thấy hay nhé!!!
