Часть третья, химия
В введении я говорил, что полиуретаны бывают разные с химической точки зрения. Пожалуй, стоит вкратце упомянуть о химии использующихся у нас на производстве в связке с их физико-механическими особенностями.
Ну во-первых, изоцианатный компонент у нас всегда МДИ – метилендифенилдиизоцианат, это один из трех наиболее распространенных источников изоцианатных групп.
Второй – ТДИ, крайней вреден в переработке и не очень технологичен, тем не менее еще советские марки типа СКУПФЛ сделаны на нем. Он дешевле, но мы решили что пусть лучше у нас будут здоровые опытные литейщики, чем копеечная экономия на сырье. Опять же ТДИ в основном запрещен к переработке в цивилизованных странах, и может и у нас запретят, так что рисково.
Третий вариант – НДИ, композиции на его основе обладают рядом уникальных характеристик (например остаточная деформация минимальна, и выдерживает очень высокие ударные и сдавливающие нагрузки), но чрезвычайно сложен в переработке. Существуют десятки других вариантов изоцианатных компонентов, от устаревших ИДИ и ГДИ и до экспериментальных ароматических триизоцианатов, но это все экзотика: если верить википедии, все вместе они занимают единицы процентов рынка.
Второй компонент полиуретанов – полиол, и тут тоже возможны варианты. В общем полиолы можно разделить на полиолы на базе простых и сложных полиэфиров, при этом полиуретан на базе первых будет более упругим и морозостойким, а на базе вторых – более прочным при одинаковой твердости.
Мы производим автозапчасти и из тех и из других в зависимости от применяемости: если деталь подвергается постоянным большим деформациям и имеет небольшую толщину, в результате чего лопается в суровых сибирских условиях (например пыльник или крепление капота снегохода), мы берем композицию на базе простого, если деталь испытывает высокие нагрузки – на базе сложного, если хочется всего понемногу, а экстремальные свойства неактуальны – берем смесь.
Третий компонент – поперечный сшиватель, многоатомный спирт, способный делать “мостики” между цепочками основного полимера. Именно он определяет твердость материала, больше мостиков – больше твердость. К сожалению, наиболее распространенный в мире сшиватель – 1,4-бутандиол (БДО) – является еще и прекурсором, поэтому его распространение в России ограничено и бОльшая часть переработчиков никогда его в чистом виде не встречают, а получают от европейских производителей уже готовые смеси полиола с сшивателем, теряя возможность на ходу изменить твердость получаемой продукции. У нас есть разрешение на использование БДО, и мы им пользуемся, поэтому мы теоретически можем сделать полиуретан любой твердости в разумных пределах (от 40 до 99 по Шору А).
Существует еще ряд компонентов – катализаторы, ингибиторы, пластификаторы, сополимеры, пигменты и так далее, но пожалуй их уже не имеет смысла рассматривать.
Если у вас возникли вопросы – задавайте, постараюсь ответить. Михаил Колесников, m.kolesnikov@polyurethan.ru