ПОЛІУРЕТАН ІЗ ПАМ'ЯТТЮ ФОРМИ
27.02.2025
Дослідники з Інституту Фраунгофера з прикладних досліджень полімерів розробили плівку, яка використовує тепло для утворення пінополіуретану без будь-яких ризиків для здоров'я. Ця плівка може спінюватися без ізоціанату, тим самим підвищуючи безпеку праці. Крім того, вона пропонує логістичні переваги для зберігання та транспортування. Матеріал може бути адаптований для різних застосувань, починаючи від автомобільної та будівельної промисловості й закінчуючи пакувальною.
«Часто обговорюваним аспектом у виробництві пінополіуретану є ризик для здоров'я на робочому місці через ізоціанати, один з основних компонентів хімічної реакції з утворенням поліуретану», — пояснює д-р Торстен Претч (Thorsten Pretsch), керівник відділу досліджень синтезу та полімерних технологій в Інституті Фраунгофера з прикладних досліджень полімерів у Потсдамському науковому парку. «Наша плівка дає можливість пінитися без ізоціанату. Це мінімізує ризики для здоров'я на робочому місці та підвищує безпеку праці, особливо при застосуванні на місці, наприклад, у будівельній галузі», – наголошує д-р Претч.
Піноутворення, що не містить ізоціанатів
До поводження з ізоціанатами застосовуються суворі правила та захисні заходи. Ізоціанати токсичні й чинять алергічну дію на дихальні шляхи, а також на шкіру; підозрюють, що деякі ізоціанати спричиняють рак. Нещодавно розроблена плівка перетворюється на пінополіуретан лише нагріванням, не вступаючи в хімічну реакцію. Інноваційний підхід дослідницької групи також означає нову технологію самого виробництва піни: термічне спінювання. Продукт отримав назву FOIM – поєднання англійських слів foil та foam.
Гнучкість
Новим матеріалом є полімер із пам'яттю форми. Він здатен повертатися до початкової форми після деформації. Зовнішній подразник, такий як тепло, викликає ефект пам'яті форми. Для плівки дослідники синтезували пінополіуретан, а потім ущільнили його. При температурі 60°С плівка розширюється з товщини 2,5 мм до піни висотою 40 мм, тобто в 16 разів. У результаті виходить м'який, еластичний пінополіуретан щільністю 80 кг на кубічний метр. Відповідно до стандарту DIN EN ISO 33861, це піна низької щільності, яка, серед іншого, підходить як пакувальний матеріал.
Економія простору
Промислове виробництво часто використовує пінополіуретан як стандартизований, збірний проміжний продукт у розрізаному вигляді. У процесі виробництва ці так звані напівфабрикати піддаються подальшій обробці або інтегруються безпосередньо в кінцеву продукцію. Вони забезпечують масове виробництво зі стабільною якістю. Недоліком пінополіуретанів є те, що вони об’ємні. «Наша плівка економить місце під час транспортування та зберігання», – наголошує доктор Претч. Тільки при нагріванні до 60°С плівка піниться. «Це вигідно як галузям, які хочуть скоротити витрати на логістику, так і галузям, в яких бажаний малий об’єм транспорту, наприклад, космічні подорожі», — каже вчений.
