Was ist Polyurethanschaummaterial?

Polyurethanschaum (PUR- oder PU-Schaum) ist ein vielseitiger Polymerwerkstoff. Er wird in verschiedenen Branchen eingesetzt. Dies liegt an seinen hervorragenden Isolier-, Dämpfungs- und Struktureigenschaften. Er entsteht durch eine chemische Reaktion zwischen Polyolen und Diisocyanaten. Dieser Prozess erzeugt ein leichtes, langlebiges Material mit Zellstruktur. Die Zusammensetzung von Polyurethanschaum bestimmt, ob er flexibel oder starr ist. Er eignet sich für Anwendungen von Möbeln und Matratzen über Autoteile bis hin zur Polyurethan-Dichtungsdämmung im Bauwesen. 

Polyurethanschaum (PU) ist ein vielseitiger und weit verbreiteter Polymerschaumstoff. Es handelt sich um ein duroplastisches Polymer, das nach der Formung und Aushärtung nicht mehr geschmolzen und neu geformt werden kann. Dies liegt an den starken chemischen Bindungen zwischen den Molekülen.

Polyurethanschaum

Chemische Zusammensetzung und Herstellungsprozess von Polyurethanschaum 

1. Hauptbestandteile von Polyurethanschaum

Bei der Herstellung von Polyurethanschaum sind zwei chemische Hauptkomponenten beteiligt: 

1) Polyole – Dies sind hydroxylreiche Verbindungen, die mit Isocyanaten reagieren und Urethanbindungen bilden. 

2) Diisocyanate (z. B. MDI, TDI) – Diese Verbindungen reagieren mit Polyolen und bilden die Polymerstruktur. 

Zu den zusätzlichen Zusatzstoffen zählen: 

  • Katalysatoren (zur Steuerung der Reaktionsgeschwindigkeit) 
  • Treibmittel (zur Erzeugung von Schaumzellen, traditionell FCKW, heute umweltfreundlichere Alternativen wie Wasser oder CO₂) 
  • Tenside (zur Stabilisierung der Schaumstruktur) 
  • Flammschutzmittel (zur Einhaltung der Sicherheitsvorschriften) 

Durch die Wahl der Rohstoffe, Zusatzstoffe und Produktionsmethoden können Hersteller eine unglaublich große Bandbreite an Polyurethan-Schäumen herstellen, von weichen, flexiblen Schäumen zur Polsterung bis hin zu starren, hochdichten Schäumen für Isolierungs- und Strukturanwendungen.

1) Flexibler Polyurethanschaum – Wird in Matratzen und Polstern verwendet und mit einem höheren Wassergehalt hergestellt, um offenzellige Strukturen zu erzeugen. 

2) Hartschaum aus Polyurethan – Wird zur Isolierung verwendet und verfügt über eine geschlossenzellige Struktur für eine bessere Wärmebeständigkeit. 

3) Sprüh-Polyurethanschaum (SPF) – Wird als Flüssigkeit aufgetragen, die sich zu Schaum ausdehnt und häufig im Bauwesen verwendet wird. 

Für die Anwendung verwendete Polyurethantypen  

1. Flexibler Polyurethanschaum

Flexibler Polyurethanschaum ist weich, elastisch und wird in Polsteranwendungen verwendet. 

Anwendungen:

  • Matratzen und Bettzeug 
  • Möbelpolsterung 
  • Autositze 
  • Schalldämmende Materialien 

2. Polyurethan-Hartschaum

Polyurethan-Hartschaum bietet strukturelle Unterstützung und Isolierung. 

Anwendungen:

  • Gebäudeisolierung (Wände, Dächer) 
  • Kühlung (Gefrierschränke, Kühlhäuser) 
  • Automobil-Panels 

3. Sprüh-Polyurethanschaum (SPF)

Lichtschutzfaktor wird flüssig aufgetragen und dehnt sich zu Schaum aus, der eine hervorragende Luftabdichtung bietet. Sprüh-Polyurethanschaum (SPF) ist ein vielseitiges und hochwirksames Isolier- und Dichtungsmaterial, das häufig im Bauwesen, in der Automobilindustrie, im Schiffbau und in der Industrie eingesetzt wird. Seine Einzigartigkeit liegt darin, dass er flüssig aufgetragen wird und sich anschließend zu einer nahtlosen, monolithischen Schaumschicht ausdehnt.

Wenn diese beiden Flüssigkeiten kombiniert und versprüht werden, kommt es zu einer schnellen chemischen Reaktion. Diese Reaktion führt dazu, dass sich die Mischung stark ausdehnt und anschließend zu einem harten oder halbharten Schaum aushärtet. Durch diese Ausdehnung kann SPF unregelmäßige Formen, Lücken, Risse und Spalten füllen und so eine durchgehende Barriere bilden.

Anwendungen: 

  • Dach- und Wanddämmung 
  • Luftbarrieresysteme 
  • Industrielle Beschichtungen 
Polyurethan-Dichtmasse

Vorteile von Polyurethanschaum  

Leicht und dennoch langlebig – Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. 

Hervorragende Isolierung – Geringe Wärmeleitfähigkeit. 

Vielseitigkeit – Kann in verschiedene Formen gebracht werden. 

Schallabsorption – Wird in Akustikplatten verwendet. 

Beständigkeit gegen Chemikalien und Feuchtigkeit – Lang anhaltende Leistung. 

Umwelt- und Sicherheitsaspekte aus Polyurethanschaum

Nachhaltigkeit in der Polyurethanschaumproduktion 

Biobasierte Polyole – Gewonnen aus erneuerbaren Quellen wie Sojabohnen. 

Recyclingmethoden – Mechanische und chemische Recyclingverfahren. 

Reduzierung der VOC-Emissionen – Verwendung von Treibmitteln auf Wasserbasis. 

Fazit zum Polyurethanschaum

Polyurethanschaum ist ein äußerst anpassungsfähiger Kunststoff, der aufgrund seiner einzigartigen Kombination aus mechanischen, isolierenden und dämpfenden Eigenschaften in zahllosen Alltagsprodukten unverzichtbar ist.

Der Markt für Einkomponenten-Polyurethanschaumklebstoffe ist ein robuster und wachsender Sektor, der hauptsächlich von der Bau- und Automobilindustrie angetrieben und durch einen weltweiten Vorstoß in Richtung Energieeffizienz und nachhaltiger Lösungen unterstützt wird.

Polyurethanschaum ist ein äußerst anpassungsfähiges Material mit Einsatzmöglichkeiten in zahlreichen Branchen. Seine einzigartigen Eigenschaften, darunter Isolierung, Dämpfung und strukturelle Festigkeit, machen ihn in der modernen Fertigung unverzichtbar. Kontinuierliche Fortschritte bei umweltfreundlichen Rezepturen und Recyclingmethoden sichern seine anhaltende Relevanz für eine nachhaltige Entwicklung. Wir möchten Sie auf bekannte Marken (wie Dongyuan, Aibo) aufmerksam machen.

Donyan AIBO Polyurethan

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