ฟองน้ำโพลียูรีเทนคืออะไร?

ฟองน้ำโพลียูรีเทน (ฟองน้ำ PUR และ PU) เป็นโพลีเมอร์ที่ประกอบด้วยหน่วยอินทรีย์ที่เชื่อมต่อกันด้วยข้อต่อคาร์บาเมต (ยูรีเทน) แม้ว่าโพลียูรีเทนส่วนใหญ่จะเป็นเทอร์โมเซตติงโพลีเมอร์ที่ไม่ละลายเมื่อถูกความร้อน แต่ก็มีเทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทนให้เลือกใช้เช่นกัน

โพลียูรีเทนโพลีเมอร์แบบดั้งเดิมและมักเกิดขึ้นจากการทำปฏิกิริยาได-หรือไตรโพลีไอโซไซยาเนตกับโพลิออล ทั้งไอโซไซยาเนตและโพลิออลที่ใช้ทำโพลียูรีเทนมีกลุ่มฟังก์ชันสองกลุ่มขึ้นไปต่อโมเลกุลโดยเฉลี่ย

โพลียูรีเทนใช้ในการผลิตเบาะโฟมความยืดหยุ่นสูง แผงฉนวนโฟมแข็ง ซีลและปะเก็นโฟมไมโครเซลล์ ล้อและยางอีลาสโตเมอร์ที่ทนทาน (เช่น รถไฟเหาะ บันไดเลื่อน รถเข็นช็อปปิ้ง ลิฟต์ และล้อสเก็ตบอร์ด) บูชระบบกันสะเทือนของรถยนต์ , สารประกอบสำหรับการปลูกด้วยไฟฟ้า, กาวประสิทธิภาพสูง, สารเคลือบพื้นผิวและน้ำยาซีลพื้นผิว, เส้นใยสังเคราะห์ (เช่น สแปนเด็กซ์), แผ่นรองพรม, ชิ้นส่วนพลาสติกแข็ง (เช่น สำหรับเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์) ถุงยางอนามัย และท่อยาง

วัตถุดิบ

ส่วนผสมหลักในการทำโพลียูรีเทนคือได- และไตรไอโซไซยาเนตและโพลิออล มีการเพิ่มวัสดุอื่นๆ เพื่อช่วยในการประมวลผลโพลีเมอร์หรือเพื่อปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของโพลีเมอร์

การผลิต

ฟองน้ำโพลียูรีเทนผลิตโดยการผสมของเหลวสองชนิดขึ้นไป กระแสโพลิออลประกอบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา สารลดแรงตึงผิว สารเป่า และอื่นๆ ส่วนประกอบทั้งสองนี้เรียกว่าระบบโพลียูรีเทนหรือเรียกง่ายๆ ว่าระบบ

ไอโซไซยาเนตมักเรียกกันในอเมริกาเหนือว่า 'ด้านเอ' หรือเพียงแค่ 'ไอโซ' การผสมโพลีออลและสารเติมแต่งอื่นๆ โดยทั่วไปเรียกว่า 'B-side' หรือ 'โพลี' [ต้องการอ้างอิง] ส่วนผสมนี้อาจเรียกว่า 'เรซิน' หรือ 'เรซินผสม'

ในยุโรป ความหมายของ 'A-side' และ 'B-side' กลับกัน สารเติมแต่งผสมเรซินอาจรวมถึงสารขยายสายโซ่ สารเชื่อมโยงข้าม สารลดแรงตึงผิว สารหน่วงการติดไฟ สารเป่า เม็ดสี และสารตัวเติม โพลียูรีเทนสามารถผลิตขึ้นได้ในความหนาแน่นและความแข็งที่หลากหลาย โดยการเปลี่ยนไอโซไซยาเนต โพลิออล หรือสารเติมแต่ง

สุขภาพและความปลอดภัย

โพลียูรีเทนโพลีเมอร์ที่ทำปฏิกิริยาอย่างเต็มที่นั้นเป็นสารเฉื่อยทางเคมี ไม่มีการจำกัดการสัมผัสในสหรัฐอเมริกาโดย OSHA (การบริหารความปลอดภัยและอาชีวอนามัย) หรือ ACGIH (การประชุมนักสุขศาสตร์อุตสาหกรรมของรัฐบาลแห่งอเมริกา) ไม่ได้รับการควบคุมโดย OSHA ในเรื่องสารก่อมะเร็ง

การทดสอบเปลวไฟแบบเปิด โฟมโพลียูรีเทนด้านบนที่ไม่ผ่านการบำบัดจะไหม้อย่างรุนแรง ด้านล่างมีการบำบัดสารหน่วงไฟ

โพลียูรีเทนโพลีเมอร์เป็นของแข็งที่ติดไฟได้และสามารถติดไฟได้หากสัมผัสกับเปลวไฟ การสลายตัวจากไฟสามารถผลิตคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนไซยาไนด์ได้เป็นจำนวนมาก นอกเหนือจากไนโตรเจนออกไซด์ ไอโซไซยาเนต และผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษอื่นๆ เนื่องจากวัสดุติดไฟได้ จึงจำเป็นต้องได้รับการบำบัดด้วยสารหน่วงไฟ (อย่างน้อยก็ในกรณีของเฟอร์นิเจอร์) ซึ่งเกือบทั้งหมดถือว่าเป็นอันตราย

แคลิฟอร์เนียได้ออกประกาศทางเทคนิค 117 2013 ในภายหลัง ซึ่งอนุญาตให้โฟมโพลียูรีเทนส่วนใหญ่ผ่านการทดสอบการติดไฟได้โดยไม่ต้องใช้สารหน่วงการติดไฟ สถาบันนโยบายวิทยาศาสตร์สีเขียวกล่าวว่า: "แม้ว่ามาตรฐานใหม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้สารหน่วงไฟ แต่ก็ไม่ได้ห้ามการใช้งาน ผู้บริโภคที่ต้องการลดการสัมผัสสารหน่วงไฟในครัวเรือนสามารถมองหาแท็ก TB117-2013 บนเฟอร์นิเจอร์ และตรวจสอบกับผู้ค้าปลีก ผลิตภัณฑ์นั้นไม่มีสารหน่วงการติดไฟ”

ส่วนผสมเรซินเหลวและไอโซไซยาเนตอาจมีส่วนประกอบที่เป็นอันตรายหรือได้รับการควบคุม ไอโซไซยาเนตเป็นที่รู้จักว่าก่อให้เกิดอาการแพ้ต่อผิวหนังและระบบทางเดินหายใจ นอกจากนี้ เอมีน ไกลคอล และฟอสเฟตที่อยู่ในสเปรย์โฟมโพลียูรีเทนยังมีความเสี่ยงอีกด้วย

การสัมผัสกับสารเคมีที่อาจปล่อยออกมาระหว่างหรือหลังการใช้สเปรย์โฟมโพลียูรีเทน (เช่น ไอโซไซยาเนต) เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีความระมัดระวังเป็นพิเศษในระหว่างและหลังกระบวนการนี้

ในสหรัฐอเมริกา ข้อมูลด้านสุขภาพและความปลอดภัยเพิ่มเติมสามารถพบได้ผ่านองค์กรต่างๆ เช่น สมาคมผู้ผลิตโพลียูรีเทน (PMA) และศูนย์อุตสาหกรรมโพลียูรีเทน (CPI) รวมถึงจากระบบโพลียูรีเทนและผู้ผลิตวัตถุดิบ ข้อมูลด้านกฎระเบียบสามารถพบได้ในประมวลกฎหมายของรัฐบาลกลางหัวข้อ 21 (อาหารและยา) และหัวข้อ 40 (การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม)

ในยุโรป ข้อมูลด้านสุขภาพและความปลอดภัยหาได้จาก ISOPA, European Diisocyanate และ Polyol Producers Association

การผลิต

วิธีการผลิตผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปฟองน้ำโพลียูรีเทนมีตั้งแต่การทำงานเป็นชิ้นเล็ก ๆ ด้วยมือเทไปจนถึงสายการผลิต bunstock และบอร์ดสต็อคขนาดใหญ่ที่มีปริมาณมาก ไม่ว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะเป็นเช่นไร หลักการผลิตจะเหมือนกัน: ในการสูบจ่ายไอโซไซยาเนตเหลวและส่วนผสมเรซินที่อัตราส่วนปริมาณสัมพันธ์ที่ระบุ ให้ผสมให้เข้ากันจนได้ส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน จากนั้นจ่ายของเหลวที่ทำปฏิกิริยาลงในแม่พิมพ์หรือบนพื้นผิว รอจนหายแล้วจึงรื้อส่วนที่เสร็จแล้วออก

การใช้งาน

บทความหลัก: รายชื่อการใช้งานฟองน้ำโพลียูรีเทนและสารเคลือบเงาโพลียูรีเทน

ในปี 2550 การบริโภควัตถุดิบโพลียูรีเทนทั่วโลกมีมากกว่า 12 ล้านเมตริกตัน อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีอยู่ที่ประมาณ 5% [51] รายได้ที่เกิดจาก PUR ในตลาดโลกคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 80 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2563

ผลกระทบของแสงที่มองเห็นได้

โฟมโพลียูรีเทนทำจากไอโซไซยาเนตอะโรมาติกซึ่งโดนแสงยูวี สิ่งที่เห็นได้ชัดเจนคือการเปลี่ยนสีที่เกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป

โพลียูรีเทน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ทำจากไอโซไซยาเนตอะโรมาติก มีโครโมฟอร์ที่ทำปฏิกิริยากับแสง นี่เป็นเรื่องที่น่าสนใจเป็นพิเศษในด้านการเคลือบโพลียูรีเทน ซึ่งความเสถียรของแสงเป็นปัจจัยสำคัญและเป็นเหตุผลหลักที่มีการใช้อะลิฟาติกไอโซไซยาเนตในการผลิตการเคลือบโพลียูรีเทน

เมื่อโฟม PU ซึ่งทำจากไอโซไซยาเนตอะโรมาติกสัมผัสกับแสงที่มองเห็นได้ จะเปลี่ยนสีจากสีขาวนวลเป็นสีเหลืองเป็นสีน้ำตาลแดง เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่านอกเหนือจากการเป็นสีเหลืองแล้ว แสงที่มองเห็นได้มีผลเพียงเล็กน้อยต่อคุณสมบัติของโฟม โดยเฉพาะอย่างยิ่งกรณีนี้หากเกิดสีเหลืองที่ส่วนด้านนอกของโฟมขนาดใหญ่ เนื่องจากการเสื่อมสภาพของคุณสมบัติในส่วนด้านนอกมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อคุณสมบัติโดยรวมของโฟมเอง

มีรายงานว่าการสัมผัสกับแสงที่มองเห็นอาจส่งผลต่อความแปรปรวนของผลการทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่าง

รังสี UV ที่มีพลังงานสูงจะส่งเสริมปฏิกิริยาทางเคมีในโฟม ซึ่งบางส่วนอาจเป็นอันตรายต่อโครงสร้างของโฟม

การย่อยสลายทางชีวภาพ

Pestalotiopsis เชื้อราเอกวาดอร์สองสายพันธุ์มีความสามารถในการย่อยสลายโพลียูรีเทนทางชีวภาพในสภาวะที่ใช้ออกซิเจนและไม่ใช้ออกซิเจน เช่น พบที่ด้านล่างของหลุมฝังกลบ มีรายงานการเสื่อมสภาพของสิ่งของโพลียูรีเทนในพิพิธภัณฑ์ โพลียูรีเทนชนิดโพลีเอสเตอร์สามารถย่อยสลายทางชีวภาพด้วยเชื้อราได้ง่ายกว่าชนิดโพลีอีเทอร์

เรียบเรียงโดย Santos Wang จาก Ningbo Master Clean Commodities Co.,Ltd.       

https://www.masterscourer.com        

santos@mastescourer.com       

86-18958238181