Polyuretanová lepidla a tmely

Obecný popis polyuretanů

Historie syntézy polyuretanů sahá do doby ještě před 2. světovou válkou. V roce 1937 výzkumná skupina vedená Otto Bayerem poprvé syntetizovala polyuretany z 1,4-butanu a oktanu-1,8-diisokyanátu a později z hexanu-1,6-diisokyanátu. V roce 1940 začala jeho průmyslová výroba.

Polyuretany jsou polymery, které obsahují řetězce organických jednotek spojených uretanovými vazbami. Tyto polymery mají široké spektrum vlastností, což umožňuje jejich použití v různých aplikacích. Níže se Vám pokusíme přiblížit obecné informace o polyuretanech.

Chemický proces

Polyuretany jsou makromolekulární látky často vytvářeny poliadiční reakcí diisokyanátu (R-N=C=O) s alkoholem nebo polyolem za účasti katalyzátoru nebo po expozici ultrafialovému zářen. Mezi běžné katalyzátory patří terciární aminy, například triethylendiamin (DABCO), dimorpholinodiethyl ether (DMDEE), nebo kovová mýdla, jako je dibutylcín dilaurát (DBTDL). Pečlivá kontrola stechiometrie výchozích materiálů je nezbytná, protože nadbytek isokyanátů může způsobit trimerizaci, což vede k tvorbě tuhých polyisokyanurátů.

Při probíhající reakci dochází k přesmyku atomu vodíku z jednoho monomeru na druhý. Reakce probíhá mezi funkčními skupinami diisokyanátů s dvojsytnými nebo vícesytnými alkoholy za vzniku karbamátové (uretanové) vazby. Tato reakce vytváří řetězec polymerních molekul obsahujících uretanové skupiny (-NH-CO-O-). Vzniklý polymer má obvykle silně zesíťovanou molekulární strukturu, což způsobuje vznik termosetového materiálu, který se při zahřívání nerozpouští. Existují však i termoplastické polyuretany.

Obecná reakce vzniku polyuretanové vazby mezi isokyanátem a alkoholem:

Syntéza polyuretanu, kde uretanové skupiny -NH-(C=O)-O- spojují molekulární jednotky:

Nejčastějším využitím polyuretanů jsou tuhé pěny, které vyžadují přítomnost plynu nebo zpěňovacího činidla během polymerace. Toho lze běžně dosáhnout přidáním malého množství vody, která reaguje s isokyanáty, vytvářejíc plynný CO₂ a amin prostřednictvím nestabilní skupiny kyseliny karbamové. Vzniklý amin může také reagovat s isokyanáty za vzniku močovinových skupin. Močovina je málo rozpustná v reakční směsi, čímž inklinuje k vytváření oddělených "tvrdých segmentových" fází, převážně složených z polymočoviny. Koncentrace a uspořádání těchto polymočovinových fází mohou významně ovlivnit vlastnosti pěny.

Příklad reakce isokyanátu s vodou, za vzniku aminu, oxidu uhličitého a následně močovinové skupiny:

Typ vznikající pěny lze ovlivnit množstvím zpěňovacího činidla a také přidáním různých povrchově aktivních látek, které mění reologii polymerační směsi. Pěny mohou být buď s uzavřenými buňkami, kde většina původních bublin nebo buněk zůstává neporušená, nebo s otevřenými buňkami, kde se bubliny rozpadly, ale okraje zůstaly dostatečně tuhé, aby si udržely svůj tvar. V krajních případech mohou vznikat síťované pěny. Pěny s otevřenými buňkami jsou měkké a umožňují proudění vzduchu, což je ideální pro použití v sedacích polštářích nebo matracích. Pěny s uzavřenými buňkami se využívají jako tuhá tepelná izolace. Mikrobuněčné pěny s vysokou hustotou lze vytvářet bez přidání zpěňovacích činidel, ale pouze mechanickým napěněním polyolu před použitím. Tyto houževnaté elastomerní materiály jsou často využívány při potahování volantů automobilů nebo v podrážkách bot.

Jak již bylo zmíněno v předchozích odstavcích, vlastnosti polyuretanů jsou značně ovlivněny typy isokyanátů a polyolů, použitých při jeho výrobě.

• Vysoká míra zesíťování dlouhých řetězců vytváří odolné nebo tuhé polymery.
• Polymery s vysokou pružností a měkkostí mají dlouhé řetězce s nízkou mírou zesíťování.
• Krátké řetězce s mnoha zesíťovanými vazbami vytvářejí tvrdý polymer.
• Střední míra zesíťování vytváří polymer vhodný pro výrobu pěny.

Volba isokyanátů a polyolů, spolu s dalšími přísadami, jako jsou např. surfaktanty, retardéry hoření, urychlovače polymerizace, zpěňovací činidla, prodlužovače řetězců, plniva, pigmenty a podmínkami zpracování umožňuje polyuretanům nabízet široké spektrum vlastností, což je dělá tak oblíbenými materiály.

Polyuretanová lepidla:

Polyuretanová lepidla jsou druhem lepidel, která využívají polyuretanové složky pro vytvoření pevné a trvanlivé vazby mezi materiály. Tyto vlastnost umožňují využití polyuretanů v různých elastomerech a pěnách. Jednosložková polyuretanová lepidla a tmely vytvrzují reakcí se vzdušnou vlhkostí. Tato reakce je založena na zesíťování prostřednictvím isokyanátových skupin. Vytvrzený polyuretan je velmi houževnatý materiál. Díky vysoké oděruvzdornosti májí velmi nízké riziko vzniku vrypů a trhlin. Dále je odolný vůči minerálním olejům, mazacím tukům, naftě a ropným produktům. Dobře snáší působení ozónu i UV záření. Tato lepidla jsou široce využívána v průmyslových, stavebních a řemeslných aplikacích, zejména kvůli svým vlastnostem jako je pružnost a odolnost. Podívejte se na naši nabídku polyuretanových lepidel nebo zde na výběr TOP produktů: všestranný ALL-ROUNDER, bezbarvý polyuretan COLOURLESS, polyuretan s nízkými emisemi INTERIER, jednosložkový polyuretan pro lepení kovů METAL BONDER.

Udržitelné a ekologické materiály

Zájem o udržitelné a ekologické výrobky přivedl výrobce a spotřebitele polyuretanů k rostoucímu zájmu o polyoly odvozené z rostlinných olejů namísto využívání fosilních surovin. Mezi různé oleje používané při výrobě polyolů pro polyuretany patří sójové, bavlníkové a ricinové oleje. Tyto rostlinné oleje jsou různými způsoby funkčně upravovány a modifikovány na polyetheramidy, polyethery, alkydy a další. Některé polyuretany s biologickým původem a bez obsahu isokyanátů využívají reakci mezi polyaminy a cyklickými uhličitany k vytváření polyhydroxurethanů. Námi nabízená lepidla na bázi biologických surovin nejenže obsahují vysoký podíl obnovitelných surovin, ale také vynikají svými vlastnosti. Mnohé z těchto surovin zemědělského a lesnického původu jsou významně klimaticky neutrální, což znamená, že nepřispívají ke zvyšování emisí CO² v budoucnosti. Tímto způsobem přispívají k ochraně životního prostředí a uchování omezených zdrojů pro budoucí generace. Dále neobsahují H351 (podezření z karcinogenity). Podívejte se na námi nabízený dvousložkový polyuretan FREE H351 neobsahující H351 (podezření z karcinogenity).

Proč používat právě polyuretany:

Polyuretany jsou lehké, pevné, pružné a otěruvzdorné. Tyto vlastnosti jsou velmi důležité pro celou řadu výrobků. Polyuretany se dnes využívají především k izolaci budov, při výrobě nábytku a matrací, v automobilovém průmyslu, pro výrobu barev a laků a mnoha dalších produktů. Díky své flexibilitě a široké škále vlastností jsou polyuretany velmi univerzálním materiálem, který lze použít v mnoha různých aplikacích.

Vlastnosti a použití:

• Polyuretany jsou široce využívány v odolných průmyslových lepidlech, těsnících hmotách a izolačních materiálech v oblasti stavebnictví.
• Polyuretanové lepidlo se často používá v dřevozpracujícím průmyslu, kde se využívá k lepení dřeva, laminátů, dýh a dalších materiálů.
• Je také vhodné pro lepení kovů, plastů a skla.
• Má vynikající odolnost vůči vodě, chemikáliím a teplu, což ho činí ideálním pro venkovní použití nebo v prostředí s vysokou vlhkostí.

Aplikace:

• Pro použití polyuretanového lepidla je důležité připravit povrchy, které budou spojeny, odstranit případné nečistoty, mastnotu a staré nátěry.
• Lepidlo se obvykle nanáší štětcem, válečkem nebo pomocí aplikační pistole a pak se spojené povrchy pevně přitisknou dohromady.
• Polyuretanové lepidlo má delší dobu tuhnutí než některé jiná lepidla, takže je důležité umožnit mu dostatek času na zatvrdnutí.

Bezpečnostní opatření:

• Při manipulaci s polyuretanovými materiály je důležité dodržovat bezpečnostní pokyny, protože některé disokyanáty, používané při výrobě polyuretanů, mohou být potenciálně toxické. Bezpečnostní pokyny vždy závisejí na konkrétním druhu polyuretanu a jeho použití.
• Při práci s tímto lepidlem je vhodné používat ochranné brýle a rukavice.

Doufáme, že pro Vás byly tyto informace užitečné! Pokud máte další otázky, neváhejte nás kontaktovat a na cokoliv se zeptat.

Váš LepTech s.r.o. - Praha 3. Nechte si poradit od specialisty na prodej lepidel a tmelů. Prodáváme i další produkty, které by Vás mohly oslovit jako např. sady na údržbu oken, LepTech systémy a MS Polymery.