Harter Polyurethanschaum (PU-Hartschaum) wird aufgrund seiner Vorteile wie geringes Gewicht, gute Wärmedämmung, praktische Konstruktion, Schalldämmung, Erdbebenbeständigkeit, elektrische Isolierung, Hitzebeständigkeit, Kältebeständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit.
Als Wärmedämmstoff wird überwiegend PU-Hartschaum niedriger Dichte verwendet, als Strukturmaterial (Holzimitat) kann PU-Hartschaum hoher Dichte eingesetzt werden.
Die Wärmeleitfähigkeit von PU-Hartschaum ist geringer als die von Polystyrol, anderen Schaumkunststoffen und natürlichen Wärmedämmstoffen und die Wärmedämmwirkung ist ausgezeichnet. Es kann vor Ort gegossen oder gesprüht werden und in Kombination mit Wärmedämmstoffen ist die Wärmedämmwirkung besser. Daher ist Polyurethanschaum im Bereich der Wärmedämmung ein [sensibles Wort] Material mit einem breiten Anwendungsspektrum.
Die Hauptanwendungen von Polyurethan-Hartschaum sind folgende
1. Haushaltsgeräte und Kühlgeräte für die Lebensmittelindustrie
PU-Hartschaum ist das idealste Wärmedämmmaterial für Kühl- und Gefriergeräte und kann eine ideale Wärmedämmeffizienz erreichen.
Kühl- und Gefrierschränke sind häufig verwendete Elektrogeräte in Haushalten, der Lebensmittelindustrie und anderen Branchen. Kühl- und Gefrierschränke mit Polyurethan-Hartschaum als Wärmedämmschicht verfügen über eine dünne Wärmedämmschicht. Bei gleichen Außenabmessungen ist das Nutzvolumen deutlich größer als bei anderen als Dämmschicht verwendeten Materialien und das Eigengewicht des Gerätes verringert sich.
PU-Hartschaum hat eine hohe Festigkeit und wird zwischen der Außenschale und dem Innentank des Kühlschranks zu einem Ganzen ohne „Wärmebrücken“ vergossen und sorgt so für eine hervorragende Gesamtisolationswirkung von Kühl- und Gefrierschränken. In der Zwischenschicht von Haushaltswarmwasserbereitern, Solarwarmwasserbereitern und Bierfässern werden im Allgemeinen starre Polyurethanschaum-Isoliermaterialien verwendet. Aus PU-Hartschaum werden auch tragbare Isolierboxen für den Transport von biologischen Produkten, Medikamenten, Lebensmitteln usw. hergestellt, die bei niedrigen Temperaturen gelagert werden müssen.
Mit der Entwicklung der Fischerei- und Fleischverarbeitungsindustrie werden diese Lebensmittel häufig vor Ort verarbeitet, schnell eingefroren und gekühlt, um Korruption zu reduzieren und die Ressourcennutzung zu verbessern. Kühlräume und große Kühlhäuser von Unternehmen wie der Fischerei-, Fleisch- und anderen Lebensmittelindustrie verwenden häufig Polyurethanschaum als Isoliermaterial, der bequem und schnell aus Hartschaum-Metall-Sandwichplatten zusammengesetzt ist.
2. Industrieausrüstung und Rohrleitungsisolierung
Viele Brauerei-, Chemie-, Lager- und Transportunternehmen haben unterschiedliche Anforderungen an Isolierung und Kältekonservierung. Polyurethan-Hartschaum ist ein gutes Dämmmaterial mit praktischer Konstruktion, Hygiene und guter Dämmwirkung.
Lagertanks und Rohrleitungen sind häufig verwendete Geräte in der industriellen Produktion und werden häufig in der Öl-, Erdgas-, Ölraffinerie-, chemischen Industrie, Leichtindustrie und anderen Industrien eingesetzt. Um den Verlust von Wärme oder Kälteenergie bei der Lagerung oder dem Transport von Lagertanks zu verhindern, müssen Kalt-/Warmspeichertanks und Rohrleitungen Isoliermaßnahmen ergreifen.
Die Form des Lagertanks ist kugelförmig und zylindrisch, und PU-Hartschaum kann durch Sprühen, Gießen und Kleben von vorgefertigtem Schaum hergestellt werden. Die Sprühmethode eignet sich für große Lagertanks. Alternativ kann zunächst eine Metallblechschale an der Außenseite des Speichertanks angebracht und dann in Form gegossen werden. Bei herkömmlichen zylindrischen Lagertanks können vorgefertigte Hartschaumblöcke an die Außenwand des Tanks geklebt werden.
Üblicherweise müssen Lagertanks zur Lagerung von Medien mit niedriger Temperatur mit einer feuchtigkeitsdichten Schicht auf Hartschaumkunststoff versehen werden. Bei Niedertemperatur-Lagertanks (Temperatur unter -30 Grad) zur Lagerung und zum Transport von Flüssiggas und Flüssigerdgas wird PU-Hartschaum innerhalb oder außerhalb des Metalltanks eingesetzt und glasfaserverstärkter Hartschaum verwendet.
Als Rohrisolationsmaterial wird Polyurethan-Hartschaum häufig zur Isolierung von Rohölpipelines, petrochemischen Pipelines und anderen Industriezweigen eingesetzt und hat wasserabsorbierende Materialien wie Perlit erfolgreich ersetzt.
Die Warmwasserleitungen städtischer und industrieller Zentralheizungsprojekte verwenden im Allgemeinen PU-Hartschaumkunststoffe als Isoliermaterialien, die über einen langen Zeitraum 100 Grad standhalten müssen. Unter anderem muss die Hauptleitung einer Temperatur von 130 Grad oder mehr standhalten. Aus diesem Grund wurden einige hochtemperaturbeständige Polyurethan-Hartschaumprodukte entwickelt. Zentralheizungsleitungen sollten möglichst unterirdisch verlegt werden, eine gewisse Druckfestigkeit und eine lange Lebensdauer aufweisen.
3. Baumaterialien
Der Bau ist einer der wichtigsten Anwendungsbereiche von Polyurethan-Hartschaum. In den Vereinigten Staaten und anderen Ländern macht Polyurethan-Hartschaum für den Bau etwa die Hälfte des gesamten Hartschaumverbrauchs aus, was mehr als dem Doppelten des Hartschaumverbrauchs von Kühl- und Gefrierschränken entspricht. Viele Länder der Welt haben klare Vorschriften zum Energieverbrauch von Gebäuden, was den Einsatz von Hartschaumkunststoffen im Bauwesen fördert. Der jährliche Verbrauch an Polyurethanschaum für den Bausektor in den Vereinigten Staaten beträgt etwa 300.000 Tonnen, was 65 % des Bauschaummarktes (der Rest ist Polystyrol und Phenolschaum) und etwa 50 % des gesamten PU-Marktes entspricht Hartschaum.
In China werden Hartschaumkunststoffe häufig zur Isolierung und Abdichtung von Wohngebäuden und Dächern von Bürogebäuden, zur Isolierung von Wänden und als Isoliermaterialien für Kühl- und Getreidelager verwendet. Das Dach besteht aus gespritztem Hartschaum mit einer Schutzschicht, die eine doppelte Wirkung hat: Wärmedämmung und Wasserdichtigkeit.
Harte Polyurethan-Sandwichplatten aus Metall bestehen aus flammhemmendem Polyurethan-Hartschaum (zwei verschiedene Formeln von PU und PIR) als Kernmaterial und farbbeschichteter Stahlplatte als Oberflächenmaterial und werden kontinuierlich durch PU- oder PIR-Schäumen geformt. Es wird auch Verbundplatte genannt. Es vereint geringes Gewicht, hohe Festigkeit, Wärmeisolierung, Wasserdichtigkeit und Dekoration. Es handelt sich um einen neuen multifunktionalen Baustoff, der einfach herzustellen, zu konstruieren und zu installieren ist.
Gegenwärtig werden in Industrieanlagen, Lagerhäusern, Stadien, Wohnhäusern, Villen, mobilen Kabinen, modularen Kühlgebäuden usw. häufig Sandwichplatten aus starrem Polyurethan mit Metalloberfläche für den Haushalt als Dachplatten und Wandplatten verwendet. Aufgrund seines geringen Gewichts, seiner Wärmedämmung, Wasserdichtigkeit, Dekoration und anderer Eigenschaften, seines bequemen Transports (Installation) und seines schnellen Baufortschritts ist es bei Designern, Bauherren und Entwicklern sehr beliebt.
Durch das Füllen von Hohlziegeln mit Polyurethan-Hartschaum können mit Hartschaum gefüllte Hohlziegel hergestellt werden, die eine gute Wärmedämmwirkung haben. Es kann auch zu PU-Hartschaumbeton mit einer Dichte von etwa 200kg/m3, einer Druckfestigkeit von 0,59–0,78 MPa und einer Wärmeleitfähigkeit von etwa 64 mw/(m) verarbeitet werden ·k), die zu großformatigen Bauteilen verarbeitet werden können.
Aus PU-Hartschaumplatten lassen sich verschiedene faltbare Mobilhäuser herstellen, die als temporäre Häuser im Feld genutzt werden können. Beispielsweise kann aus einer 10 mm dicken PU-Hartschaumoberfläche, die mit Polyethylen überzogen ist, ein Falthaus hergestellt werden, oder sie kann mit PU-Hartschaum besprüht werden, um ein kugelförmiges temporäres Vollhaus aus PU-Hartschaum zu erhalten.
Staudämme und andere Wasserschutzanlagen erfordern im Winterbau Dämmmaßnahmen, wobei PU-Hartschaum als Dämmschicht auf die neue Betonoberfläche aufgesprüht werden kann. Polyurethan-Isolierplatten können als Frostschutzmittel für Kanalauskleidungen in Gebieten mit starker Kälte verwendet werden, um die Schäden durch Frost an den starren Auskleidungsmaterialien des Kanals zu verringern und die Stabilität der Auskleidung und die sichere Nutzung des Kanals zu gewährleisten.
4. Transport und Wassermaterialien
Neben den oben genannten Dämmstoffen für Kühlfahrzeuge wird Polyurethan-Hartschaum auch in anderen Teilen von Fahrzeugen wie Autos, Zügen und Schiffen eingesetzt.
Derzeit wird Polyurethan-Hartschaum häufig für Autodächer und Innenteile verwendet. Bisher bestand es aus Stoff oder PVC-Folie und Polyurethan-Weichschaum. Derzeit kommen grundsätzlich PU-Hartschaumstoffe zum Einsatz, wie Guss-Hartschaum, Spritz-Hartschaum, glasfaserverstärkter Hartschaum und Heißpressverbund aus thermogeformten Hartschaumplatten und Dekostoffen. Insbesondere thermoplastischer Verbundhartschaum aus offenzelligem Schaumstoff verbessert die Montageeffizienz von Fahrzeugen und kann durch seine Festigkeit, Dimensionsstabilität, Wärmedämmung und Schallabsorption den Nutzungsanforderungen gerecht werden.
Polyurethanschaum wird in einer Vielzahl von Automobilteilen verwendet, beispielsweise in Türverkleidungen, Kofferraumverkleidungen, Motorverkleidungen usw. Elastischer halbharter Polyurethanschaum wird als Stoßdämpfer für Autos verwendet. Zugabteile nutzen PU-Hartschaum zur Isolierung, mit beachtlichen Ergebnissen.
Polyurethan-Hartschaum wird auch als Isolationsmaterial für Kühlfahrzeuge, Kühlcontainer usw. verwendet, um sicherzustellen, dass die Temperatur von Tiefkühlkost beim Ferntransport im erforderlichen Bereich liegt. Es kann auch als Isoliermaterial für klimatisierte Waggons verwendet werden.
Hartschaumkunststoffe werden auch als Kältedämmstoffe für Flüssiggasschiffe und Flüssiggaslagertanks eingesetzt. Sie haben eine niedrige Vergasungsrate und sind viel besser als Mineralwolle.
Beim Bau von Eisenbahnen und Straßen in Permafrost- und saisonal gefrorenen Gebieten müssen entsprechende Frostschutzmaßnahmen getroffen werden, um große Verluste durch Frostauftrieb oder Taueinsinken von Straßenuntergründen zu vermeiden. In den gefrorenen Gebieten der Qingkang-Autobahn und der Qinghai-Tibet-Eisenbahn in meinem Land wurden starre Polyurethan-Schaumstoffe als Straßenbett-Isoliermaterialien verwendet. Für die Anwendung von Polyurethan-Hartschaum auf Straßenbetten gibt es zwei Konstruktionsmethoden: das Verlegen von Klebefolien und das Aufsprühen vor Ort.
Geschlossenzelliger Polyurethan-Hartschaum kann als Füllmaterial für Rettungsringe verwendet werden und bietet die Vorteile von geringem Gewicht, hoher Festigkeit und Wasserbeständigkeit. Gefüllter Polyurethan-Fender (Kugelliegeplatz) ist ein leichtes schwimmendes Fendersystem, das leichten, robusten und hochelastischen Schaumstoff als Puffermedium verwendet. Im Vergleich zu aufblasbaren Fendern weisen sie eine bessere Energieabsorption, Leichtigkeit und Flexibilität auf und werden häufig beim Anlegen von Schiffen wie Yachten, kleinen Schiffen und Marineschiffen eingesetzt.
5. Nachahmung von Holzmaterialien und Sport-, Freizeit- und Unterhaltungsgeräten
Hochdichter (Dichte 300–700 kg/m3) PU-Hartschaum oder glasfaserverstärkter Hartschaum ist ein Strukturschaum, auch bekannt als Holzimitatmaterial. Geformter Polyurethan-Strukturhartschaum ist in der Regel ein vollflächiger Hartschaum, der sich durch hohe Festigkeit, gute Zähigkeit, dichte und zähe Kruste, einfaches Formverfahren und hohe Produktionseffizienz auszeichnet. Seine Festigkeit ist höher als bei Naturholz und seine Dichte ist geringer als bei Holz. Es kann als Holzersatz für verschiedene [empfindliche Wörter] Profile, Bretter, Sportartikel, Dekorationsmaterialien, Möbel, Bilderrahmen, Rohrhalterungen für Beleuchtungszubehör, Kunsthandwerk aus Holz usw. verwendet werden. Und die Farbe des Erscheinungsbilds des Produkts kann nach Belieben angepasst werden Bedarf, mit breiten Marktaussichten.
Mit Flammschutzmitteln hergestellter struktureller Hartschaum ist viel flammhemmender als Holz. Dekorationsmaterialien aus Holzimitationen, Blumentöpfe, Kunsthandwerk usw. Mit kostengünstigen Formen hergestellter Hartschaum bietet die Vorteile einer einfachen Herstellung, niedriger Kosten und eines einzigartigen künstlerischen Stils. Fenster, Flügel, Fensterrahmen, Türrahmen und andere Bauteile können aus Polyurethan-Strukturschaum hergestellt werden.
Sportgeräte sollten langlebig sein, extrem hohen mechanischen Belastungen schadlos standhalten, unempfindlich gegenüber Witterungseinflüssen und bei großer Kälte und Hitze nicht spröde werden. Sportgeräte aus vollflächigem Polyurethan-Hartschaum können die oben genannten Anforderungen vollständig erfüllen, wie z. B. Schlitten (Kernmaterialien), Golfbälle, Schläger, Ski, Sportschuhsohlen, Windsurfbretter, Surfbretter, Bowlingbälle (Kernmaterialien), Softballkern Materialien, Golfschläger, Schwimmbadausrüstung usw.
Einige Spielzeuge und Skulpturen können auch aus Polyurethan-Vollhaut-Halbhartschaum und Hartschaum hergestellt werden. Künstliche Landschaften wie Steingärten aus Polyurethan sind leicht, hochfest und leicht zu tragen. Verschiedene Film-Requisiten können auch aus Polyurethanschaum hergestellt werden, wobei auf die Außenseite des Film-Requisiten-Modells eine Polyurethan-Harnstoff-Schutzschicht aufgesprüht wird.
6. Vergussmaterialien und Bergbaumaterialien usw.
Mit PU-Hartschaumstoffen lassen sich problemlos Drähte vergießen und abdichten, etwa als Schaumfüllstoffe für Kabelanschlusskästen in Kohlebergwerken. Es zeichnet sich durch hohe mechanische Festigkeit, Flammhemmung, Selbstverlöschung, Korrosionsbeständigkeit, keine Umweltverschmutzung und ungiftige Verfestigung aus. Seine elektrischen Leistungsindikatoren entsprechen den Anforderungen und sind für den Untertageverguss vor Ort geeignet.
Als Verankerungsmaterial wird flüssiger Polyurethanschaum verwendet. Bei der Anwendung kann es mit zwei Komponenten gemischt werden, um sich auszudehnen und in die Risse einzudringen. Nach der Verfestigung wird die Kohlegesteinsmasse zu einem Ganzen verbunden, wodurch der Zweck der Verstärkung erreicht wird. Darüber hinaus kann PU-Hartschaum auch als Dichtungsmaterial zur Radonkontrolle in Uranbergwerken und als explosionsgeschütztes Material für Bergwerkshöhlen eingesetzt werden.
VII. Militär und Luft- und Raumfahrt
Polyurethanschaum kann auch als Matrix für schalltote Kammerabsorber verwendet werden und wird häufig in der Landesverteidigung und verwandten Forschungsbereichen eingesetzt. Polyurethan-Hartschaum-Absorber entstehen durch Zugabe von Absorptionsmitteln zu Polyurethan-Hartschaum-Verbundmaterialien. Flexible Absorber auf Polyurethanschaumbasis werden hergestellt, indem Blockschaum in eine vorgegebene Form geschnitten, in einem Absorptionsmittel eingeweicht und getrocknet wird.
Bereits in den 1966er Jahren entwickelte die Rantic Company in den USA eine EMC-Absorberserie, die für Ultrabreitband 60 MHz bis 40 GHz geeignet ist. Dieser Absorber verfügt über eine aufgekohlte Struktur aus weichem Polyurethanschaum, die meist keilförmig ist und eine Höhe von 0,6-2,5 m hat, was für den Bau von reflexionsarmen Kammern für verschiedene Zwecke geeignet ist.
Absorber aus Polyurethanschaum können auch am Rumpf und an den Tragflächen von Stealth-Flugzeugen eingesetzt werden; Mit ihnen lassen sich echofreie Boxen bauen und reflektierende Objekte in der Testumgebung abdecken, etwa Radarantennenlager, Antennenhalterungen, Drehteller, Prüfstände usw. Absorber auf Polyurethanschaumbasis können auch zum Bau von Mikrowellenabsorptionswänden verwendet werden Beseitigung der Mikrowellenverschmutzung.
Polyurethanschaum wird auch für Tarnmaterialien, eine militärische Einrichtung, verwendet. Es handelt sich um ein anti-optisches Aufklärungs-, hitzebeständiges Infrarot-Aufklärungs- und Anti-Radar-Aufklärungsmaterial, das aus aufgesprühtem PU-Hartschaummaterial als Matrix und dem Zusatz verschiedener Additive und Füllstoffe besteht. Es kann den natürlichen Oberflächenzustand simulieren, um den Tarnzweck zu erreichen, „die Wahrheit zu verbergen und das Falsche aufzudecken“.
Polyurethan-Hartschaum wird auch als Wärmedämmstoff für Luft- und Raumfahrtflugzeuge verwendet. Polyurethan-Hartschaum weist im Temperaturbereich von -45~100 Grad hervorragende Hitzebeständigkeit, Kältebeständigkeit und Wärmeisolationseigenschaften auf und eignet sich sehr gut für den Einsatz als Wärmeisolationsmaterial in der Luft- und Raumfahrtindustrie.
8. Polierpads
Polierpads sind ein wichtiger Bestandteil des chemisch-mechanischen Poliersystems (CMP) und gleichzeitig die wichtigsten Verbrauchsmaterialien. Wird zum Polieren verschiedener optischer Glaskomponenten, Edelstahl, Edelsteine, Halbleiter-Einzelwafer usw. verwendet. Polyurethan-Polierpad ist ein hartes, poröses Polyurethan-Material mit stabilen chemischen und tribologischen Eigenschaften. Es handelt sich um ein Hochleistungs-Poliermaterial. Während des Poliervorgangs können die Mikroporen auf der Oberfläche des Polyurethan-Polierpads die Oberfläche des Polierpads aufweichen und aufrauen und die Schleifpartikel in der Polierflüssigkeit zurückhalten.