โพลียูรีเทน (PU) หรือที่รู้จักกันในชื่อโพลียูรีเทนอย่างเป็นทางการเป็นวัสดุโพลีเมอร์ที่มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยมและมีความเป็นพลาสติกที่แข็งแกร่งอย่างยิ่งซึ่งเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาการควบแน่นของโพลีออลและโพลิไอโซไซยาเนต [1] การสังเคราะห์เกิดขึ้นตั้งแต่ปี 1937 เมื่อศาสตราจารย์ไบเออร์สังเคราะห์เรซินโพลียูรีเทนเชิงเส้นเป็นครั้งแรกโดยใช้เฮกซาเมทิลีน ไดไอโซไซยาเนต 1,6- และ 1,4-บิวเทนไดออลเป็นวัตถุดิบ [2] ประเภทหลักของโพลียูรีเทน ได้แก่ โพลีอีเทอร์ โพลีเอสเตอร์ โพลีอิไมด์ โพลียูเรีย ฯลฯ ซึ่งสามารถนำไปทำเป็นพลาสติกโพลียูรีเทน (ส่วนใหญ่เป็นพลาสติกโฟม) เส้นใยโพลียูรีเทน (เรียกว่าสแปนเด็กซ์ในจีน) ยางโพลียูรีเทน และอีลาสโตเมอร์ เป็นต้น [3] หลังจากการพัฒนาทางเทคนิคมาเกือบ 80 ปี วัสดุนี้ได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น สารเคลือบ กาว สารตกแต่งสิ่งทอ สารปรับแต่งหนัง โฟมโพลียูรีเทนแบบอ่อน/แข็ง อีลาสโตเมอร์ และสาขาอื่นๆ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสิ่งทอ การก่อสร้าง การบิน การขนส่ง การขนส่ง การแพทย์ อิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ โพลียูรีเทนแบบอ่อนส่วนใหญ่มีโครงสร้างเชิงเส้นแบบเทอร์โมพลาสติก และมีเสถียรภาพที่ดีกว่า ทนต่อสารเคมี ความยืดหยุ่น คุณสมบัติทางกล และการเปลี่ยนรูปแบบการบีบอัดน้อยกว่าวัสดุโฟม PVC มีฉนวนกันความร้อนที่ดีเยี่ยม ฉนวนกันเสียง ต้านทานแผ่นดินไหว และป้องกันพิษ ดังนั้นจึงใช้เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ วัสดุกันเสียง และวัสดุกรอง พลาสติกโพลียูรีเทนชนิดแข็งมีลักษณะเป็นน้ำหนักเบา กันเสียงได้ดี ทนความร้อน ทนต่อสารเคมี มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าดีเยี่ยม แปรรูปง่าย และดูดซึมน้ำต่ำ ส่วนใหญ่จะใช้ในการก่อสร้าง อุตสาหกรรมยานยนต์ การบิน และเป็นวัสดุโครงสร้างฉนวนกันความร้อน ประสิทธิภาพของโพลียูรีเทนอีลาสโตเมอร์อยู่ระหว่างพลาสติกกับยาง และมีลักษณะเฉพาะ เช่น ทนต่อน้ำมัน ทนต่อการเสียดสี ทนต่ออุณหภูมิต่ำ ทนต่อการเสื่อมสภาพ ความแข็งสูง และความยืดหยุ่น ใช้เป็นหลักในอุตสาหกรรมการผลิตรองเท้าและอุตสาหกรรมการแพทย์ โพลียูรีเทนยังใช้ในการผลิตกาว สารเคลือบ หนังสังเคราะห์ ฯลฯ [4]
คุณสมบัติทางกายภาพ
คุณสมบัติทางกายภาพ: คุณสมบัติทางกายภาพของโพลียูรีเทนแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของมัน โดยทั่วไป โพลียูรีเทนมีความหนาแน่น 1.2-1.3 g/cm³ และมีลักษณะพิเศษคือความหนาแน่นสูง ความแข็งแรงสูง ความเหนียวสูง และทนต่อการเสียดสีสูง โพลียูรีเทนมีลักษณะเป็นของเหลวหนืดสีเหลืองหรือสีน้ำตาลอมเหลือง ไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น สไตรีน และไซลีน คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี เช่น จุดหลอมเหลว ความถ่วงจำเพาะ และความสามารถในการละลายจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภท [44]
คุณสมบัติทางเคมี
คุณสมบัติทางกายภาพ: คุณสมบัติทางกายภาพของโพลียูรีเทนแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของมัน โดยทั่วไป โพลียูรีเทนมีความหนาแน่น 1.2-1.3 g/cm³ และมีลักษณะพิเศษคือความหนาแน่นสูง ความแข็งแรงสูง ความเหนียวสูง และทนต่อการเสียดสีสูง โพลียูรีเทนมีลักษณะเป็นของเหลวหนืดสีเหลืองหรือสีน้ำตาลอมเหลือง ไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น สไตรีน และไซลีน คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี เช่น จุดหลอมเหลว ความถ่วงจำเพาะ และความสามารถในการละลายจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภท
การจำแนกประเภทผลิตภัณฑ์
ออกอากาศ
ผลิตภัณฑ์โพลียูรีเทนส่วนใหญ่ประกอบด้วยพลาสติกโฟม อีลาสโตเมอร์ พลาสติกเส้นใย เส้นใย หนังและเรซินรองเท้า สารเคลือบ กาว สารเคลือบหลุมร่องฟัน ฯลฯ ซึ่งโฟมพลาสติกมีสัดส่วนมากที่สุด [6]
โพลียูรีเทนโฟม
พลาสติกโฟมโพลียูรีเทนแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือโฟมแข็งและโฟมยืดหยุ่น และมีความยืดหยุ่น การยืดตัว แรงอัด ความนุ่มนวล และความเสถียรทางเคมีที่ดีเยี่ยม นอกจากนี้ โฟมโพลียูรีเทนยังมีความสามารถในการขึ้นรูป การยึดเกาะ ความเป็นฉนวน ฯลฯ ที่ดีเยี่ยม และเป็น-วัสดุกันกระแทกประสิทธิภาพสูง [6]
โพลียูรีเทน อีลาสโตเมอร์
โพลียูรีเทนอีลาสโตเมอร์มีโครงสร้างสองส่วน คือ แบบอ่อนและแบบแข็ง ดังนั้น ด้วยการออกแบบสายโซ่โมเลกุล จึงเป็นไปได้ที่จะให้วัสดุมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยม เช่น มีความแข็งแรงสูง ความเหนียวเป็นเลิศ ทนต่อการเสียดสี และทนน้ำมัน โพลียูรีเทนเรียกว่า "ทนต่อการสึกหรอ- ยาง" เป็นวัสดุที่ผสมผสานระหว่างความยืดหยุ่นสูงของยางและความแข็งแกร่งของพลาสติก [6]
พลาสติกโพลียูรีเทนไฟเบอร์
พลาสติกเส้นใยโพลียูรีเทนมีความต้านทานแรงดึงและความเหนียวสูง และเป็นวัสดุที่ถูกเลือกใช้สำหรับการใช้งานหลายประเภท มีความทนทานต่อการเสียดสีและทนน้ำมันได้ดีเยี่ยม ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้านทานการเสียดสี เช่น เชือกและรองเท้ากีฬา และสามารถรักษาประสิทธิภาพที่มั่นคงได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำมันหรือสารเคมีในปริมาณเล็กน้อย เส้นใยโพลียูรีเทนมีความยืดหยุ่นและแรงคืนสภาพสูง ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในงานที่ต้องการความยืดหยุ่นสูง เช่น ผ้ายืดหยุ่นและสปริง