Пенополиуретан – это группа газонаполненных полимеров полиуретанового ряда, состоящих на 85-95% из пузырьков воздуха или другого газа. В зависимости от плотности и свойств пенополиуретаны (ППУ) укрупненно подразделяют на три вида:
- Жесткий ППУ
- Эластичный ППУ
- Интегральный пенополиуретан (интегральный ППУ, ИППУ)
Если с жесткими (теплоизоляционные изделия, сэндвич-панели, ППУ-скорлупы и т.д.) и эластичными (поролон, автомобильные сидения, мягкая мебель и т.д.) пенополиуретанами мы знакомы и даже на интуитивном уровне понимаем, что это такое, то определение интегрального пенополиуретана способно поставить в тупик даже продвинутого переработчика полимеров. Дело в том, что интегральный ППУ, благодаря свойствам и технологии переработки, принимает разнообразные геометрические формы и цвета, даже может быть похожим на кожу или дерево.
Определение
Интегральный ППУ – это пенополиуретан, обладающий специфической структурой – внутри вспененная менее плотная структура с высокоэластичными свойствами, а снаружи более плотная и твердая корка толщиной в несколько миллиметров. Эту корку называют интегральным слоем (integral skin), он образуется при заливке. Толщина корки составляет 1,5 - 5 мм, к примеру, у эластичных ППУ толщина поверхностного слоя всего 0,1-0,2 мм. Такая структура получается за счет применения сложной рецептуры из 5 - 10 компонентов, образующих сочетание между низкой сшивкой, характерной для эластичных ППУ, и высокой сшивкой, характерной для жестких ППУ.
Кажущаяся плотность интегральных ППУ колеблется в пределах от 100 до 1100 кг/м3, но, чаще всего, в пределах от 150 до 500 кг/м3. При плотности от 800 до 1100 кг/м3 интегральный ППУ почти не вспенен и близок по свойствам к полиуретановым эластомерам.
Технология переработки
Основной способ переработки – это заливка в закрытые пресс-формы. Установки для переработки интегральных ППУ функционируют по тому же принципу, что и установки для заливки жестких и эластичных ППУ (см. статью «Установки для заливки изделий из пенополиуретана (ППУ)»), но отличаются большей точностью дозирования, наличием дополнительного процесса подготовки компонентов и насыщения воздухом. Главное отличие в том, что готовое изделие не требует последующей обработки поверхности и/или обшивки другим материалом, то есть интегральный слой обычно является финишным и задается рельефом пресс-формы. Таким образом, получают теснение под кожу, дерево, блестящую или матовую поверхность.
Для получения интегральных ППУ особо важно соблюдение рецептуры, технологических условий переработки и качество смешивания компонентов, даже малое отклонение параметров ведет к некондиции изделий. Переработка интегральных ППУ считается самой сложной по сравнению с переработкой других видов ППУ.
Изделия из интегральных ППУ могут изготавливаться с введением в них армирующих элементов или закладных металлических, деревянных или пластмассовых деталей. Также возможно нанесение разнообразных покрытий.
Пресс-формы изготавливаются в зависимости от серийности и сложности из древесных материалов (штучное производство), из формовочных полиуретанов и смол (мелкосерийное производство) или алюминия (серийное производство).
Свойства
Отличительные свойства интегральных ППУ:
- сочетание эластичность изделия и стойкости к физическим повреждениям и износу;
- долговечность изделий, замедленное старение и стойкость к ультрафиолету;
- виброизоляционные свойства;
- отличный внешний вид с возможностью имитации рельефа и цвета различных материалов;
- гигиеничность и травмобезопасность;
Применение
Интегральные ППУ давно и широко используются в мебельной и автомобильной индустрии. Но в последние годы сфера их применения становиться все шире и шире. Наиболее яркие примеры:
- сидения и подлокотники для транспортных средств (велосипедов, мотоциклов, тракторов, самолетов), залов ожиданий, офисной и бытовой мебели;
- элементы мебели (подголовники, подлокотники, подколенники, фурнитура и др.);
- элементы салона автомобиля (приборные панели, облицовка рулевого колеса, подлокотники, козырьки от солнца, рычаги переключения скоростей);
- элементы кузова автомобилей (разнообразные спойлеры, бамперы и т.д.);
- элементы вибро- и шумоизоляции в автомобилях;
- фильтрующие элементы для автомобилей и не только;
- изделия медицинского назначения (операционные матрасы, изделия протезно-ортопедического назначения и т.д.);
- эластичные детские игрушки и сноутьюбы;
- производство подошв обуви и ортопедических стелек;
- привальный брус для катера и отбойник для причала;
- облицовка мягких элементов спортивных тренажеров и детских площадок;
- элемента фасадного и внутреннего декора.
