ما هو البولي يوريثان (PU)؟ أين يستخدم البولي يوريثان؟

بدأ اكتشاف كيمياء اليوريثان في عام 1849. في تلك السنوات، اكتشف فورتز وهوفمان تفاعلاً يتضمن مركب الأيزوسيانات والهيدروكسيل. وفي عام 1937، قام الدكتور أوتو باير بتكييف هذا التفاعل للاستخدام التجاري. وقبل هذه العملية، بدأ النايلون، المفضل استخدامه في عالم الصناعة، في إفساح المجال تدريجياً لبوليمرات اليوريثان القائمة على البوليستر. ومع بداية الحرب العالمية الثانية، أدى انخفاض استخدام المواد الأساسية مثل المطاط بسبب محدودية الموارد إلى تطوير مادة البولي يوريثان للألياف والرغوات والطلاءات.

ما هو البولي يوريثان؟

يتم تشكيل مادة البولي يوريثان من خلال تفاعل البوليول مع ثنائي الأيزوسيانات في وجود محفزات ومواد مضافة مناسبة.

المكون (A): البوليول المكون (B): الأيزوسيانات

البوليول: هو خليط من البوليولات القائمة على البولي إيثر أو البوليستر، مع المحفز والسيليكون والملونات وعامل التمدد والكيماويات الأخرى المضافة بنسب مناسبة. تحمل هذه الخلائط هيدروكسيل حر (OH).

الأيزوسيانات: هي مواد كيميائية تحمل NCO حر وتدخل في تفاعل طارد للحرارة عند خلطها مع نظام البوليول. يتم التعرف على الأيزوسيانات وتسميتها وفقاً لعدد NCO التي تحملها.

أنواع رغوة البولي يوريثان

توجد أنواع مختلفة من رغوة البولي يوريثان وفقاً لخصائصها مثل الصلابة والمرونة وملمس السطح. قدرتها على الإنتاج بأشكال وأحجام مختلفة مكنتها من أن يكون لها مجال تطبيق واسع جداً. تنقسم رغوات البولي يوريثان هيكلياً إلى رغوات البولي يوريثان الصلبة، رغوات البولي يوريثان المرنة، رغوات البولي يوريثان شبه الصلبة، رغوات البولي يوريثان المرنة، رغوات البولي يوريثان الرذاذية وغيرها.

استخدامات البولي يوريثان في القطاعات المختلفة

قطاع البناء والعزل

يستخدم البولي يوريثان في المباني والإنشاءات بشكل رئيسي لتوفير العزل الحراري. بفضل خصائص العزل الحراري وعدم نفاذية الهواء، يحبس الحرارة في البيئة. يتم إنتاجه على شكل ألواح وألواح ساندويتش ومقاطع أنابيب أو يستخدم كرغوة بولي يوريثان رذاذية بطريقة الرش في موقع البناء.

قطاع الأثاث

يتم تفضيل البولي يوريثان بشكل متكرر في قطاع الأثاث بفضل خصائصه مثل طول العمر، سهولة التشكيل، قابلية الطلاء، الخفة وسهولة التطبيق.

قطاع السيارات

الأسباب الرئيسية لزيادة حصة استخدام البولي يوريثان في قطاع السيارات هي: إنتاج وتجميع الأجزاء منخفضة التكلفة، خفة الوزن، مقاومة الصدمات، القدرة على الإنتاج بخصائص مختلفة حسب مكان التطبيق، خاصية المرونة ومقاومة التآكل.

قطاع التدفئة والتبريد

يستخدم البولي يوريثان في قطاع التدفئة في الغلايات وألواح الطاقة الشمسية؛ وفي قطاع التبريد في المبردات الصناعية والمنزلية (الثلاجات)، غرف التبريد وصناديق التبريد لتوفير العزل الحراري.

الخصائص العامة للبولي يوريثان

• مقاومة الصدمات: ممتازة حتى في درجات الحرارة المنخفضة
• مقاومة التآكل: عالية خاصة في تطبيقات التعدين والنفط والغاز
• المرونة: يمكن أن يتحمل كلاً من الشد والضغط
• مقاومة درجات الحرارة: يمكن أن يتحمل مجموعة واسعة من درجات الحرارة
• قيمة التوصيل الحراري: منخفضة مما يجعله مثالياً للعزل
• مقاومة انتشار بخار الماء: عالية
• الاستقرار البعدي: ممتاز بسبب هيكله الثيرموست
• مقاومة الحريق: يمكن تحسينها من خلال التركيبات الخاصة
• مقاومة الأبخرة الحمضية والأحماض: جيدة، خاصة في النوع البوليستر

الاستخدامات النهائية

يستخدم البولي يوريثان بشكل رئيسي في شكل رغوة مرنة في الأثاث المنزلي مثل الأثاث والفراش وبطانة السجاد. كمادة تبطين للأثاث المنجد، توفر رغوة البولي يوريثان المرنة للأثاث متانة وراحة ودعماً أكبر. يستخدم في شكل رغوة صلبة في قطاعات مثل العزل الحراري وقطاع التدفئة والتبريد. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم بشكل مكثف في قطاع الأحذية، والروابط المطاطية، وأنظمة البولي يوريا.