پلی اورتان؟؟

پلي اورتان يك پليمر ترموست Thermoset ميباشد كه از تركيب متيلن دي ايزوسانات با پلي اول ها و برخي  افزودني هاي شيمياي ديگر پديد مي آيد.

با انتخاب اين افزودني ها و تغيير شرايط شيميايي و فيزيكي فرايند واكنش، ميتوان خواص  گوناگوني را براي كاربردهاي متنوعي به وجود آورد.

همين ويژگي پلي اورتان باعث گسترش كاربرد آن  در بخشهاي مختلف زندگي  شده است. اين پليمر به دليل hygienic بودن  به فرم الستومر در ساخت روكشهاي مخازن، نقاله ها و بسته بندي در صنايع غذايي و دارويي، ساخت دستكشها، پوششها و ساير تجهيزات جراحي و اتاق عمل، قلب و ساير اعضاي مصنوعي و... كاربردهاي فراواني دارد. همچنين  شكل اسفنجي آن در توليد مبلمان ، تخت خواب، موكت و كفپوش و ... به صورت گسترده استفاده مي شود.. در صنايع اتومبيل نيز از فوم نرم (flexible foam) و فوم اينگرال (Integral skin foam) در ساخت قطعات تريم داخلي خودرو نظير صندلي ها، قربيلك فرمان، دستگيره ها و ... و به صورت structural foam در ساخت قطعاتي نظير سپر خودرو استفاده مي شود.

امروزه رنگها و پوششهاي ضد خوردگي پلي اورتان نيز با توجه به عمر و دوام بسيار بالاي آنها گسترش بسياري يافته اند.

فرم ديگري از اين  مواد كه به فوم سخت(Rigid foam) مشهور ميباشد در صنايع تبريد و ساختمان به عنوان عايق حرارتي به صورت وسيع مورد مصرف قرار ميگيرد كه اختصاراً به آن PUR rigid foam اطلاق ميشود.

اين عايق از بدو اختراع، با توجه به اينكه بهترين ماده آلي عايق شناخته شده ميباشد به صورت ويژه مورد توجه صنعت ساختمان قرار گرفت و پيشرفتهاي بسياري نيز در راستاي بهبود خواص آن تا كنون صورت پذيرفته است.

     ساندويچ پانل:

براي عايقكاري حرارتي ساختمان به صورت كلي از گروه عايقهاي معدني نظير پوكه، پشم سنگ، پشم شيشه و... و يا گروه عايق هاي آلي نظير انواع فوم هاي پلي استايرن، نئوپرن، پلي اتيلن و پلي اورتان استفاده ميشود. عايق هاي آلي در سنوات اخير به دلايل مختلفي نظير سهولت توليد و مصرف انرژي كم در فرايند توليد، قيمت ارزان، وزن كم، عملكرد بهتر، و عمر طولاني ، عدم جذب آب و عدم لانه گزيني حشرات و حيوانات موزي به تدريج جايگزين عايق هاي معدني شده اند.

در ميان عايقهاي آلي نيز فوم هاي پلي اورتان (دو دسته پلي اورتان پايه پلي استر و پلي اورتان پايه پلي اتر) با توجه به خواص آنها گسترش فوق العاده اي يافته اند كه آمارهاي افزايشي اعلام شده از سوي توليد كنندگان اصلي مواد اوليه اين پليمر يعني BASF,DOW,BAYER,NIPPON  و HUNTSMAN مؤيد اين مطلب ميباشد.

از جمله ويژگيهاي اين ماده عبارتند از:

-         بالاترين ضريب مقاومت رسانايي گرمايي در ميان عايق هاي آلي و معدني (براي مثال عملكرد 2 سانتي متر پلي اورتان معادل 3.6 سانتيمتر پلي استايرن ميباشد)

-         عدم جذب آب و رطوبت

-         عدم لانه گزيني حشرات (اين خصيصه در مورد پلي استايرن برعكس بوده وحشراتي نظير سوسك خانگي علاقه مند به ايجاد حفره و تخمگذاري در پلي استايرن ميشوند)

-         قيمت مناسب

-         Hygenic بودن و عدم بروز حساسيتهاي پوستي و يا ساير مضرات مواد شيميايي به لحاظ عدم انتشار مواد مضر به ويژه هنگامي كه به صورت ساندويج پانل (داراي دو رويه فلزي) استفاده ميگردد.

-         كاهش بار مرده ساختمان

 به منظور افزايش كارايي فوم سخت جهت كابري آسان و ايمن در ساختمان اغلب اين محصول به صررت ساندويچ پانل آماده سازي ميگردد. در اين روش با افزودن دو لايه رويه اغلب فلزي به دو طرف يك پانل پلي اورتان خواص مكانيكي، دوام، ايمني و زيبايي اين محصول افزايش يافته و با توجه به نصب آسان ، عمر طولاني و كاهش قابل توجه تبادل حرارتي ساختمان به يكي از مصالح مورد علاقه سازندگان ساختمان تبديل ميگردد.

     ايمني:

مطالعات بسياري در خصوص ايمني اين محصول چه مواد اوليه آن (به منظور اطمينان از سلامت كارگران و كاركنان در معرض مواد اوليه پلي اورتان يعني متيلن دي ايزوسيانات و پلي اول ها) چه محصولات توليدي از پلي اورتان (به منظور اطمينان از سلامت افراد در معرض تماس مستقيم با اين محصولات) و چه خطرات ناشي از حوادث نظير آتش سوزي صورت پذيرفته است.

مواد اوليه: توصيه شده است تماس با مواد اوليه اين محصول با دستكش و عينك ايمني صورت پذيرد. عليهذا درجه سمي بودن آنها در حدي نيست كه خطرات جدي براي كارگران مرتبط پديد آورد. با توجه به نا محلول بودن دي ايزوسياناتها در آب نيز ورود آنها به آبهاي زير زميني و منابع آب  و غذا بسيار ناچيز بوده و اين مواد از اين نقطه نظر ايمن ميباشند. برخي تشابهات اسمي اين ماده با مواد شيميايي مظر ديگر نيز باعث حساسيت افكار عمومي نسبت به آن شده كه به شرح ذيل ميباشد.

-         دي ايزو سيانات ارتباطي با سيانيد ها نداشته و در توليد آنها به هيچ وجهي از سيانيد ها استفاده نميشود. پايه دي ايزوسيانات از پلي استر و يا پلي اتر ميباشد. پس از تركيب با پلي اولها و به وجود آمدن پلي اورتان نيز مانند بسياري تركيبات آلي ديگر نظير چوب و الياف طبيعي كه داراي نيتروژن در ساختار خود هستند ، سيانيد آزاد نميكنند.

-         دي ايزوسيانات ارتباطي با متيل ايزوسيانات كه داراي بخارات سمي است ندارد و امكان تبديل آن به اين ماده نيز در شرايط طبيعي وجود ندارد.

-         دي ايزوسيانات همچنين ارتباطي با ايزو تيو سيانات نيز ندارد.

-         پلي اورتان ارتباطي با پليمر يورتان (اتيل كارباميت) ندارد.

محصولات توليدي: ايمني محصولات توليدي پلي اورتان در حدي است كه براي برخي كاربردهاي پزشكي و صنايع غذايي تقريباً هيچ جايگزيني براي آن وجود ندارد  و ساير محصولات پليمري و حتي طبيعي از اين جهت پس از پلي اورتان قرار ميگيرند. استفاده از پلي اورتان در مبلمان و تخت خواب، يخچال، اسباب بازي كودكان و... و عدم ايجاد حتي ساده ترين حساسيتهاي پوستي مؤيد اين نكته است.

در ارتباط با فوم هاي پلي اورتان تنها مورد مطرح، استفاده از گاز فريون 11 به عنوان ماده فوم زا بوده است كه با توجه به آسيب لايه ازن در اثر استفاده از آن، اين ماده در سنوات گذشته حذف شده و هم اكنون در توليد ساندويچ پانل از R141b ، سيكلو پنتان ، آب و يا برخي مواد كم ضررتر ديگر استفاده ميشود.

آتش سوزي: با توجه به پايه آلي اين عايق بديهي است اين ماده نيز همچون ساير پليمرها قابليت سوختن دارد. البته اين خصيصه نافي ساير خواص مثبت اين ماده نشده است و كماكان به مدد نو آوري هاي صورت پذيرفته در زمينه كاهش خطرات آن در زمان آتش سوزي به صورت وسيع از آن استفاده ميشود.

اين نو آوري ها شامل معرفي برخي افزودني هاي شيميايي و معدني سركوب كننده آتش موسوم به Fire retardant ها و همچنين معرفي خانواده جديد فومهاي سخت ديرسوز موسوم به Polyisocyanurate (پلي آيزوساينوريت) كه اختصاراً PIR ناميده ميشود شده است. البته فومهاي كاملاً نسوز نظير Phenolic foam نيز به بازار آمده است كه مناسب كاربردهاي نظامي و امنيتي است.

.