Меню Закрыть

Немного о полиуретане | Часть 4. Технология

Часть четвертая,  технология.

В общем случае полиуретаны – реактопласты, то есть для получения конечного вещества необходимо провести химическую реакцию нескольких компонентов. Благодаря неимоверному разнообразию эти компоненты могут быть разными, их может как будто не быть (монтажная пена полимеризуется с влагой воздуха, которая активирует второй компонент, пока влаги нет реакция не идет, хотя оба компонента смешаны), реакцию можно провести в несколько этапов, из которых часть провести на заводе.

В некоторых случаях полиуретаны перерабатываются вручную и практически не имеют требований на точность технологии, например модельный полиуретан поставляется в банках, которые смешиваются в пропорции 1:1 по объему “на глазок”, при нормальных условиях сливаются и “тщательно перемешиваются”. Полученный результат несомненно является полиуретаном, и его прочность, твердость, устойчивость и прочие физмех параметры удовлетворяют многим применениям, например, производству форм для статуэток.

Но к сожалению, с автозапчастями (а тем более промышленной продукцией) такой номер не проходит: необходимая точность дозировки (стехиометрия) составляет десятые процента, при смещении пропорции смеси на десятую процента отклонения в физикомеханических показателях может доходить до десятков процентов. На небольших количествах компонентов роль играют сотые грамма, которые вроде бы и можно поймать на аптечных весах, но невозможно перелить из стакана в стакан, а тем более перемешать на все 100%.

Подготовка материалов для автозапчастей – отдельная песня, некоторые компоненты требуют разогрева (но не перегрева), перемешивания, фильтрования и так далее. Смешение компонентов – тоже только аппаратное и только в струе, ручное перемешивание возможно, но это довольно сложный многостадийный процесс, лишь отдаленно напоминающий ютюбовское перемешивание в стакане палочкой. Зато результат разительно отличается от гаражного – получившиеся детали прочней, долговечней и стабильней.

Технология изготовления пенополиуретанов (как мягких, так и твердых) также отличается: существуют бытовые/строительные пены, не требующие каких-то спец инструментов и методов, а есть промышленные пены, не менее сложные в производстве, чем эластомеры. Теоретически на оборудовании для переработки эластомерных полиуретанов можно переработать пены, практически – лучше не стоит. На данный момент мы не перерабатываем пены и не собираемся.

Отдельный класс технологий – переработка термопластичных полиуретанов (ТПУ). Тут надо учесть 3 аспекта: во-первых, сырье для ТПУ получают все равно первичной реакцией реактопласта, во вторых в переработке эластомерный ТПУ – один из самых капризных термопластиков, он резко ухудшает физмех свойства при добавлении вторички или колебании режима, а в третьих, переработка на термопластавтомате массивных изделий сама по себе достаточно сложна.

Существуют специальные композиции с полиуретаном для термопластичной переработки, например, для производства кабельной продукции – в них введено очень много разных добавок как раз для упрощения переработки, но при этом физмех, конечно, ухудшается. Недобросовестные (или просто неопытные) переработчики используют неподобающие ТПУ для производства в том числе наших групп продукции – пыльников, втулок, сайлентблоков и т.д., с предсказуемым результатом: люди пробуют, плюются и делают неадекватный вывод что “ПУ мне не подходит”.

Пожалуй вдогонку замечу, что технология литья наших материалов имеет свои ограничения. Так, реакция экзотермическая (идет с выделением тепла), а температурный коридор реакции невелик, поэтому без изменения химии (с падением физмех характеристик) невозможно залить массивные изделия с большой толщиной. Слишком тонкие слои – тоже плохо, на толщине стенок менее 2 мм начинают играть роль капиллярные силы и материал может не пролиться. Поскольку процессы полимеризации протекают не при комнатных условиях, максимальные физические размеры также ограничены имеющимся оборудованием.

Заключение

Я очень надеюсь что после прочтения данной статьи читатели поймут 2 главных вещи:

  1. полиуретан полиуретану рознь. Это не монолитное понятие, существуют тысячи разных полиуретанов, для каждой задачи можно выбрать и правильный и неправильный полиуретан. Не стоит делать вывод о всем полиуретане по одному неудачному опыту или по набору отзывов. Впрочем, верно и обратное – не стоит распространять удачный опыт с автозапчастями нашего производства на весь полиуретан вообще.
  2. производство полиуретановых эластомерных запчастей отличается от ютюбовских роликов про полиуретан. И если Вы решили у себя в гараже отлить пару втулок, не надейтесь получить сразу прекрасный результат – чтобы составить конкуренцию состоявшимся производителям Вам придется пройти долгий и тернистый путь, спалив на оборудование, материалы и эксперименты не один десяток миллионов рублей.

На этом все, будут вопросы – задавайте, постараюсь ответить. Михаил Колесников, m.kolesnikov@polyurethan.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *