Poliuretany stanowią najliczniejszą grupę tworzyw sztucznych, a przy tym posiadają niezwykle szeroki wachlarz zastosowań. Zalety użytkowe tych tworzyw jak i ich cechy fizykochemiczne są tak mocno zróżnicowane, że jednoznaczne ich zdefiniowanie nie jest możliwe. Wszystko tak naprawdę zależy od proporcji poszczególnych składników w recepturze, ale też o tego w jakich warunkach przebiegają reakcje chemiczne. Poliuretany to takie tworzywa, które z powodzeniem mogą zastąpić inne, droższe materiały, a w niektórych wypadkach to właśnie one są niezastąpione. Czym tak naprawdę są poliuretany, skąd się wzięły i dlaczego są tak popularne w budownictwie? O tym dowiecie się czytając poniższy artykuł.

Czym właściwie są poliuretany?

Coraz częściej słyszy się o poliuretanach, a niewiele osób wie, czym tak naprawdę one są. Dlatego też tekst ten postanowiłam zacząć od przywołania definicji. Poliuretany czyli inaczej mówiąc polimery które składają się z dwóch surowców. Mowa mieszance poliolu  i izocyjanianu, obydwa uzyskiwane są z ropy naftowej. Jednak to nie wszystko, te dwa “elementy” muszą być połączone dodatkowo z substancjami pomocniczymi takimi jak katalizatory, stabilizatory czy środki spieniające. Tylko taka mieszanka pozwala na zaistnienie reakcji chemicznej potrzebnej do produkcji poliuretanów. Bardzo użyteczne jest to, że właściwości powstającego surowca można bardzo łatwo regulować. Co to oznacza? Tyle, że parametry takie jak elastyczność materiału czy jego sztywność zmienia się tylko i wyłącznie poprzez proporcje składników dodawanych do produkcji.

Klasyfikacja wyrobów PUR

Istnieją różne rodzaje klasyfikacji produktów poliuretanowych, jednak na potrzeby tego artykułu chciałam przywołać zwięzła i przejrzystą listę, dotyczącą tego, do czego te materiały mogą być przeznaczone. Więc możemy klasyfikować wyroby PUR na podstawie:

  • przeznaczenia dla branży, czyli różne dziedziny życia codziennego i gospodarki, w których zastosowanie PUR jest niezwykle popularne. Jedną z branż jest właśnie budownictwo, gdzie poliuretany mogą być zastosowane w rozmaitych jego rodzajach ( od budownictwa hydrotechnicznego, mieszkaniowego, lądowego po przemysłowe).

  • umiejscowienia w branży, tutaj wyszczególnia się tak zwane grupy wyrobów (na przykład: kleje, farby. pianki)

  • zakresu stosowania, gdzie powstałe wyroby mają określone przeznaczenie (na przykład: ocieplanie elewacji, izolacja dachów, wykonawstwo posadzek przemysłowych czy mocowanie stolarki otworowej i tym podobne).

Najczęstsze zastosowanie w budownictwie

Klasyfikacja wyrobów PUR, przedstawiona powyżej jest potrzebna i niezwykle pomocna w obyciu się z tym, jak szerokie może być zastosowanie tych produktów. Jednak, aby wejść głębiej w zastosowanie poliuretanów w konkretnej branży, na przykład branży budownictwa, konieczna jest klasyfikacja zastosowań według grup wyrobów, czyli tak naprawdę najważniejszy jest w tym momencie punkt dotyczący umiejscowienia w branży. To już mamy: budownictwo, więc możemy przywołać najczęstsze grupy wyrobów, w których poliuretany są używane. Są to:

  • pianki

  • wyroby lite

  • kleje

  • farby i lakiery

  • iniekty

  • masy uszczelniające

  • zaprawy i masy budowlane impregnaty

Produkty, które zostały wyszczególnione powyżej mają zarówno charakter uniwersalny jak i odznaczają się wąską specjalizacją (na przykład okienne uszczelki, których kształt musi być dopasowany do konkretnego systemu ramy, lub uszczelki unikalne, produkowane pod konkretnego producenta ram okiennych). W budownictwie niezwykle ważnym elementem produktów poliuretanowych, ale i innych jest odporność na ogień. Wyróżnia się więc tworzywa uniepalnione (podwyższona odporność na ogień) i samogasnące (mające ograniczoną palność). Tego typu produkty zawierają odpowiednie dodatki retardantów lub antypirenów.

Pianki PUR

Dlaczego przywołuję akurat ten rodzaj produktu? Dlatego, że wyroby poliuretanowe wykonane z tak zwanych spienialnych struktur PUR, stanowią spory odsetek (jak nie większość) ogólnej produkcji tego typu grup tworzyw. Wyroby są wytwarzane w oparciu o konkretne systemy pianek. Mogą być to:

  • systemy blokowe: to z nich wytwarzane są bloki, które następnie tworzą podstawowy surowiec do produkcji płyt izolacyjnych, płyt konstrukcyjnych, akustycznych i tym podobnych.

  • systemy formowane: z nich wytwarzane są wypełnienia i odlewy ( na przykład: drzwi, opakowania, siedziska, otwory dylatacyjne w ścianach i tym podobne)

  • systemy natryskowe: pianka tworzona w ten sposób charakteryzuje się elastycznie wyglądająca i mocną powierzchnią. Stosuje się ją do izolacji magazynów, hal budynków inwentarskich

  • systemy integralne: odmiana systemów formowanych, stosowana do tworzenia elementów dekoracyjnych, części urządzeń, elementów drewnopodobnych wypełnień drzwi i tym podobnych.

Pianki PUR mają doskonałe właściwości dźwiękochłonne i termoizolacyjne. Nie bez powodu pianki te uznawane są za tworzywo o najlepszych parametrach izolacyjności cieplnej.

Farby i lakiery

Wyroby malarskie, które zawierają w swoim składzie kompozycje żywic poliestrowych (składnik A) oraz poliizocyjanianów (składnik B), określane są poliuretanowymi. Utwardzanie ich następuje poprzez reakcję chemiczną (poliaddycję) tych składników. Lakiery i Farby PUR można sklasyfikować jako: jednoskładnikowe (ich powłoka utwardzana jest chemicznie pod wpływem wilgoci z powietrza) oraz dwuskładnikowe (do żywicy dodawany jest organiczny rozpuszczalnik, który po wymieszaniu inicjuje  procesy chemicznego utwardzania powłoki). Oba. przywołane wyżej rodzaje charakteryzują się dobrą przyczepnością, wysokim połyskiem oraz bardzo dobrymi właściwościami odpornościowymi. Mogą być stosowane są na wszystkie rodzaje podłoży: beton, metal i drewno. Znakomite są do malowania i zabezpieczania powierzchni parkietów. Zdają egzamin wewnątrz budynków, zwłaszcza w pomieszczeniach narażonych na obciążenia typu mechanicznego i wilgoć (łazienki, kuchnie, toalety, klatki schodowe, szpitale i tym podobne).

Zaprawy i masy budowlane

Tworzywa poliuretanowe znajdują swoje zastosowanie w tak zwanych polimerobetonach. Tego typu podłoża stosowane są zazwyczaj tam, gdzie podłoga poddawana jest nieustannie silnym obciążeniom (cieplnym, mechanicznym, chemicznym czy wymaga dużej higieny i czystości). Głownie chodzi o posadzki przemysłowe, magazynowe, w halach lotnisk czy dworców, podłogi w dużych centrach handlowych itp. Stosowane są również w produkcji tak zwanego sztucznego marmuru, który wykorzystywany jest w produkcji blatów czy parapetów.