امروزه با پیشرفت تکنولوژی در صنعت ساختمان ، از انواع عایق های حرارتی پلی اورتان برای بهینه سازی مصرف انرژی استفاده می شود. منابع انرژی روز به روز مصرف می شود و رو به اتمام است. منابعی که روند تولید آنها سالها به طول می انجامد. عایق حرارتی نقش موثری در کاهش مصرف انرژی و هزینه های مربوط به آن در ساختمان دارد.
بیشترین میزان اتلاف انرژی در ساختمان از طریق دیوارها و سقف ها رخ می دهد. بنابراین ، استفاده از عایق مناسب در این منطقه تا حد زیادی از اتلاف انرژی حرارتی جلوگیری می کند. این عایق ها نه تنها در ساختمانهای اداری ، مسکونی و تجاری بلکه در صنایع مختلف از جمله پتروشیمی ، گاز ، مخازن صنعتی ، سقف های فلزی و خطوط لوله مورد استفاده قرار می گیرند.
پلی اورتان شیراز نوعی عایق حرارتی است که در حال حاضر به عایقی پرکاربرد در صنعت ساختمان تبدیل شده است. این ماده شیمیایی ترکیبی از ایزوسیانات و پلیول است که هر دو مایع هستند. وقتی این دو ماده با هم ترکیب می شوند ، در اثر واکنش شیمیایی کف کرده و پس از چند دقیقه جامد می شوند.
فوم پلی اورتان یک عایق دائمی است که تغییر شکل نمی دهد و آسیب نمی رساند و همچنان خواص خود را در طول زمان حفظ می کند. فوم عایق پلی اورتان یک فوم سرد است که انعطاف پذیری بسیار بالایی دارد. فوم تزریق پلی اورتان برای عایق کاری سطوح بزرگ یا فضاهای غیرقابل دسترسی استفاده می شود.
تاریخچه پلی اورتان
صنعت پلاستیک نیم قرن پیش با فرآیندهای پلیمریزاسیون برای تولید پلاستیک کار کرد. دانشمند آلمانی و همکارانش بعداً با فرایند سوم در سال 1937 آشنا شدند. این فرایند چند مرحله ای نامیده می شد که در آن ایزوسیانات با دی ال با کاتالیزور ترکیب می شد و محصول را پلی اورتان می نامیدند. در ابتدا ، در طول جنگ جهانی دوم ، پلی اورتان برای پوشش هواپیماها استفاده می شد.
در آن زمان ، پلی یورتان تا سال 1952 هیچ کاربردی در بازار نداشت ، تا اینکه دو سال بعد ، فوم پلی اورتان نرم بر اساس فوم فلکس و پلی استر پلی استر تولید شد. این مواد همچنین برای تولید فوم پلی اورتان و الاستومرهای سفت و سخت استفاده می شدند. طی عملیات موازی در ایالات متحده و انگلستان ، انواع مختلف محصولات اوره در سالهای 1941-1958 تولید شد.
نحوه استفاده از فوم پلی اورتان
این فوم به صورت دستی و با استفاده از دستگاه تزریق می شود. دو ماده ایزوسیانات و پلیول ، به عنوان مواد اولیه برای ساخت فوم پلی اورتان ، جداگانه در دو مخزن مجهز به پمپ و شیر کنترل فشار ذخیره می شوند.
به منظور عایق کاری ، این دو ماده با فشار و نسبت خاصی با استفاده از دستگاه مخصوص در محل مورد نظر تزریق می شود. واکنش بین ایزوسیانات و پلیول منجر به تشکیل فوم پلی اورتان می شود و با انبساط فضا پر می شود.
فرآیند تولید این فوم در محل کار عایق بندی صورت می گیرد و به دلیل حالت کف مانند تمام منافذ و سوراخ ها را پر کرده و محل مورد نظر را به طور کامل عایق بندی می کند. این عایق ها سطحی یکپارچه و بدون درز ایجاد می کنند که در برابر عوامل مختلف بسیار مقاوم است.
سختی یا نرمی فوم پلی اورتان به نسبت وزنی ایزوسیانات به پلیول بستگی دارد. اگر مقدار ایزوسیانات بیشتر باشد فوم سفت می شود و اگر کمتر از پلی ال باشد فوم نرم تر می شود. مقدار ایزوسیانات نه تنها دلیل نرمی یا استحکام این فوم است ، بلکه ساختار و چگالی فوم عوامل موثر
پلی اورتان در اشکال مختلف مانند تخته ، بلوک ، لوله های پیش ساخته ، اسپری ، تزریق و ماستیک های سرد و گرم برای کاربردهای مختلف استفاده می شود. عایق پلی اورتان یک عایق پلیمری است که به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد و به دو صورت مایع و جامد (ساندویچ پانل) برای عایق ساختمان موجود است.
انواع پلی اورتان
.سخت
.نرم
.نیمه سفت و یا نیمه نرم
در حالت فوم است.
فوم سخت
فومهای پلی اورتان سخت دارای درصد بالایی از سلولهای بسته با خواص ویژه هستند.
.فوم سخت می تواند در برابر روغن ، بنزین و سایر حلالهای غیر قطبی مقاومت کند.
.این فوم در صورت داشتن چگالی کم دارای خواص عایق حرارتی بسیار بالایی است.
.فوم سخت را می توان بدون نیاز به گرمایش تولید کرد.
.این فوم می تواند به مواد مختلف مانند فولاد ، چوب ، رزین های ترموستاتیک ، فیبر و فوم بچسبد.
.چگالی فوم سخت را می توان در طیف وسیعی تنظیم کرد.
.بسیار متنوع است و مصرف انرژی کمی دارد.
.فوم سخت مصرف سوخت و مصرف و هزینه های تولید را تا حد زیادی کاهش می دهد در حالی که ایمنی و رفاه افراد را افزایش می دهد.
کاربرد فوم سخت
.در صنعت ساختمان سازی از یخچال و فریزر در داخل دیوارهای فلزی و پلاستیکی و پشت کاغذ ، فلزات و سایر مواد در تابلوهای عایق استفاده می شود.
.کاربرد خاصی به عنوان عایق حرارتی در ساختمانها دارد.
.در صنعت خودرو برای ساخت داشبورد و سپر خودرو استفاده می شود.
.مورد استفاده در ساخت ساندویچ پانل و کشتی ، کشتی و بسته بندی.
.مورد استفاده در صنعت مبلمان برای تولید قطعات تزئینی و فوم چوب پلی اورتان و همچنین عمران و معدن.
فوم نرم
فوم نرم دارای سلولهای باز است که هوا به راحتی از آنها عبور می کند. فوم نرم یا فوم فلکس کاربردهای گسترده ای در صنعت امروز دارد.
.فوم فلکس می تواند درجات مختلفی از سفتی داشته باشد.
.فوم نرم وزن بسیار کمی دارد.
.چگالی این فوم بین 35 تا 55 کیلوگرم بر متر مکعب است.
.این فوم بسیار بادوام و راحت است.
انواع فوم نرم
پلی اورتان بلوک نرم: فوم ابری و اسفنجی ، فوم بالشتک پشتی ، تشک و تزئینات خودرو از این نوع فوم ها هستند.
پلی یورتان نرم یا فوم سرد: این فوم عمدتا در تولید صندلی های خودرو مانند صندلی قطار ، صندلی هواپیما ، ماشین و حتی مبلمان استفاده می شود.
ویسکو الاستیک: به عنوان عایق صدا و صدا بسیار موثر است.
فوم نیمه سخت
فوم پلی یورتان نیمه سخت از نظر خواص در ردیف متوسط فوم های پلی اورتان نرم و سخت قرار دارد. در حقیقت ، بخشی از سلول های ساختاری که فوم پلی یورتان نیمه سفت و سخت را تشکیل می دهند ، از نوع سلول باز مانند فوم نرم و قسمت دیگر از نوع سلولی بسته مانند فوم سخت هستند.
.سپر فوم سپر ماشین
.فوم های شوک برای صنایع ریلی ، دریایی و حمل و نقل
.قطعات مربوط به دکوراسیون داخلی خودرو (دستگیره درها ، لنت های آرنج ، فوم داشبورد و فوم سقف)
.قطعات تزئینی و اسباب بازی های کودکان
مزایای فوم عایق پلی اورتان
.ضریب انتقال حرارت فوم پلی اورتان بسیار کم است ، بنابراین عایق حرارتی ایده آل برای جلوگیری از اتلاف حرارت است.
.پلی اورتان در برابر میکروب ها ، قارچ ها و باکتری ها بسیار مقاوم است و محل مناسبی برای تجمع این عوامل نیست.
.این فوم قابلیت تزریق و قالب گیری را دارد و برای عایق های حجیم و مکان های غیرقابل دسترسی انتخاب ایده آلی است.
.این عایق حرارتی دچار خوردگی و سایش نمی شود.
.فوم عایق پلی اورتان در اثر رطوبت آسیب نمی بیند و کاملاً نفوذ ناپذیر است. علاوه بر این ، توسط مواد اسیدی و حلال ها تجزیه نمی شود.
.افزایش حجم فوم پلی اورتان اسپری شده قادر است تمام حفره های محل مورد نظر را بپوشاند.
.وزن این عایق بسیار سبک است و بار اضافی به سازه وارد نمی کند.
.دوام و طول عمر این عایق شبه فوم بسیار زیاد است.
.بخار آب و رطوبت در این کف نفوذ نمی کند.
.این عایق نوعی عایق حرارتی است که مقاومت بسیار خوبی در برابر درجه حرارت بالا دارد.
.این فوم همچنین به عنوان یک درزگیر برای پر کردن اتصالات و ترک های ساختمان استفاده می شود.
.فوم پلی اورتان را می توان پس از خشک شدن ایجاد و رنگ آمیزی کرد.
.این فوم ها به طور قابل توجهی از هدر رفت انرژی در ساختمان جلوگیری می کنند.
.عایق پلی اورتان یک عایق صوتی مناسب است که از انتقال سر و صدا به داخل ساختمان جلوگیری می کند.
.این نوع فوم ها به راحتی به ورق های گالوانیزه و لایه های پانل می چسبند.
.در مقایسه با عایق پلی استایرن ، این عایق ها مقاومت حرارتی بالاتری دارند.
.چگالی این فوم ها را می توان در صورت نیاز تغییر داد.
.این فوم در برابر تغییرات ناگهانی دما ، انبساط و انقباض مقاومت لازم را دارد.
.دوام و استحکام این عایق در برابر ضربه و ترک خوردگی بسیار زیاد است.
معایب عایق پلی اورتان
.این فوم برای مکانهایی استفاده می شود که نیازی به بازسازی یا تعمیر ندارند ، زیرا اگر به سطح دیگری بچسبد ، نمی توان آن را برداشته یا تمیز کرد.
.هنگام استفاده از این عایق باید از پوشش های ایمنی استفاده کرد زیرا گازی که در حین کار با این فوم ها به هوا منتقل می شود ، سلامت انسان را به خطر می اندازد.
.چرخه بازیافت و بازگشت فوم پلی اورتان به طبیعت بسیار طولانی است و در واقع یک ماده غیرقابل تجدید است.
کاربردهای پلی اورتان
.پلی اورتان در حال حاضر یکی از متنوع ترین مواد مصرفی در صنایع مختلف است. پرکاربردترین پلی اورتان فومی است که در مبلمان و کف صندلی استفاده می شود. فوم سخت همچنین در عایق کاری دیوارها و سقف ساختمانها استفاده می شود.
.کاربردهای پلی اورتان همچنین شامل ترموپلاستیک های مورد استفاده در تجهیزات و دستگاه های پزشکی و همچنین الاستومرهای مورد استفاده در کف و قطعات خودرو و حتی به عنوان مهر و موم و مهر و موم است.
تجزیه پلی اورتان ها
همه پلیمرها قابل تجزیه هستند و پلی اورتان ها نیز از این قاعده مستثنی نیستند. روشهای مختلفی برای جلوگیری از تخریب پلی اورتان ها وجود دارد که شامل هیدرولیز ، فوتولیز ، سلولز ، تومولیز و پیرولیز می شود. در حالت بیولوژیکی ، تنش محیطی باعث ترک خوردگی و در نهایت خرابی و آسیب سطحی در پلیمر می شود.
آنزیم ها همچنین می توانند پلی اورتان ها را تجزیه کنند. تخریب میکروبی یک واکنش تجزیه شیمیایی است که توسط میکروارگانیسم ها انجام می شود. آنزیم ها و قارچ ها نیز می توانند به پلی اورتان ها آسیب برسانند.