راهنمای جامع فوم پلی اورتان

پلی اورتان به گروهی خاص از مواد پلیمری گفته می‌شود که دیرتر از سایر پلیمرهای شاخص، ابداع و تولید شدند. این دسته از پلیمرها دارای ساختار ویژه‌ای هستند که در آن ترکیبات آلی از طریق پیوند شیمیایی به هم متصل شده‌اند. در مقایسه با سایر پلیمرهای رایج از جمله پلی‌استایرن و پلی‌اتیلن، فوم پلی اورتان از طیف بسیار وسیع‌تری از مواد اولیه قابل تولید است.

همین تنوع بیشتر در مواد اولیه موجب تولید انواع پلی اورتان با ساختارهای شیمیایی متفاوت می‌شود که هر یک ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. بررسی میزان کاربرد پلی یورتان در صنایع مختلف طی چند سال اول از دهه سوم قرن ۲۱ نشان می‌دهد که بیش از ۶۰ درصد مجموع مصرف این دسته از پلیمرها به صورت فوم پلی اورتان می‌باشد. البته سایر اشکال این ماده هم هر کدام کاربرد خاص خود را دارند.

فوم پلی اورتان چیست؟

فوم پلی اورتان بیشتر به عنوان یک ماده عایق حرارت شناخته می‌شود و به طور گسترده در صنایع مختلف و حوزه‌های گوناگون از جمله صنعت ساختمان کاربرد دارد. برخی از ویژگی‌های این نوع فوم با چگالی آن ارتباط دارد. از همین رو بسته به محل استفاده و نوع کاربرد، فوم پلی اورتان باید دانسیته (Density) استاندارد را داشته باشد.

از زمان ساخت فوم پلی یورتان تا شروع بکارگیری آن در صنعت ساختمان چندین دهه فاصله افتاد. در این مدت این ماده در بسیاری از صنایع دیگر به کار گرفته شد. اما در سالیان اخیر فوم‌های عایق پلیمری به جزئی ثابت از اکثر پروژه‌های ساختمانی تبدیل شده‌اند و نقشی موثر در افزایش بهره‌وری در صنعت ساخت‌وساز داشته‌اند.

تولید فوم پلی یورتان

فوم پلی یورتان حاصل واکنش شیمیایی میان یک ایزوسیانات (Isocyanate) و یک پلی‌ال (Polyol) است. در شیمی آلی ایزوسیانات به گروهی از ترکیبات گفته می‌شود که دارای فرمول عمومی R−N=C=O هستند. پلی‌ال یک ترکیب آلی شامل چندین هیدروکسیل است. مواد اولیه فوم پلی یورتان تأثیر زیادی بر ویژگی‌های آن دارند.

ابداع و تولید اولین نمونه‌ها از فوم پلی اورتان به سال ۱۹۳۷ باز می‌گردد. در این سال اتو بایر (Otto Bayer) شیمی‌دان و دانشمند آلمانی با انجام آزمایشات فراوان و پس از چندین بار شکست بالاخره موفق به تولید این پلیمر جدید شد. تکمیل تحقیقات چندین سال به طول انجامید و استفاده گسترده از این دستاورد جدید علم شیمی از سال ۱۹۵۲ آغاز شد.

انواع فوم پلی اورتان

انواع فوم پلی اورتان از جنبه ساختاری به دو شکل سلول باز و سلول بسته (closed-cell) موجود هستند. انواع سلول باز دارای چگالی بین ۷ تا ۱۴ کیلوگرم بر مکعب می‌باشند و نوع دیگر چگالی بین ۳۰ تا ۶۰ کیلوگرم بر مترمکعب دارد. فوم‌های سلول بسته ضریب هدایت حرارتی کمتری دارند. فوم پلی‌یورتان با ساختار بسته کاربرد زیادی در بخش‌های مختلف صنعت ساختمان به ویژه عایق‌بندی جداره‌ها دارد.
از جنبه کارکردی سه نوع از این ماده شامل نرم (Flexible Foam)، نیمه‌سخت (Semi-rigid) و سخت تولید می‌شوند. هر یک از این فوم‌ها علاوه بر تفاوت ساختاری محل کاربرد، روش تولید و قیمت متفاوتی دارند.

فوم پلی یورتان نرم

فوم‌های نرم در اشکال گوناگون قابل تولید هستند و عموماً ساختار سلول باز دارند. ویژگی‌های شاخص آنها دوام بالا، سبکی و شکل‌پذیری می‌باشد.

عایق پلی اورتان سخت (Rigid)

از میان انواع مختلف، فوم پلی یورتان سخت از جمله پرکاربردترین‌ها محسوب می‌شود که ساختاری سلول بسته دارد و به طور گسترده در حوزه ساخت‌وساز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فوم پلی یورتان نیمه‌سخت

در مواردی که تحمل بار و تاب‌آوری در برابر ضربات وارده دارای اولویت باشد فوم‌های نیمه‌سخت انتخاب مناسبی محسوب می‌شوند و بکارگیری آنها راهی به‌صرفه به منظور رفع نیازهای عملکردی است.

مزایای فوم پلی یورتان

هر یک از مواد پلیمری با هدفی خاص تولید شده‌اند و مزیت‌ها و ویژگی‌های عملکردی خاص خود را دارند. در واقع طراحی و ساخت هر کدام از این مواد در راستای پاسخ به نیازی خاص و مشخص بوده است. مزایای فوم پلی یورتان شامل موارد متعددی می‌باشند که بعضی از مهم‌ترین آنها عبارت‌اند از:

• ایجاد عایق‌بندی حرارتی و کاهش هدررفت انرژی
• عدم افت کیفیت در اثر تماس با رطوبت (بخارآب و آب)
• وزن کم و چگالی پایین
• قابلیت استفاده به روش‌های گوناگون (قالب‌بندی، تزریق، اسپری کردن و…)
• توان بالا در تحمل نیروهای وارده
• ثابت ماندن ابعاد فیزیکی با گذشت زمان و تحت تأثیر عوامل محیطی مختلف
• کاستن از شدت صدا و آلودگی‌های صوتی
• تولید در انواع گوناگون و قابلیت انطباق با شرایط مختلف
• قابلیت چسبندگی بالا
• مقاومت در برابر عوامل مخرب شیمیایی

پلی‌ایزوسیانورات (PIR) نوع خاصی از فوم‌های پلی‌اورتان است که یک مزیت مضاعف نسبت به سایر انواع دارد. مقاومت در برابر آتش و دوام در حرارت شدید ناشی از آتش‌سوزی وجه تمایز اصلی و مزیت خاص پلی‌ایزوسیانورات می‌باشد.

معایب فوم پلی اورتان

چسبندگی بالای فوم پلی اورتان که به عنوان یکی از مزایای آن ذکر شد در برخی موارد می‌تواند به یک نقطه ضعف اساسی تبدیل شود و مشکلاتی جدی را به وجود آورد. پس از قرارگیری این ماده روی سطح و چسبیدن به یک ماده دیگر، امکان جدا کردن و حذف آن به راحتی وجود ندارد. به همین دلیل در مواردی که پس از مدتی نیاز به تغییر وجود دارد باید در بکارگیری این دسته از فوم‌های عایق احتیاط کرد.

در هنگام استفاده از فوم پلی یورتان اگر نحوه بکارگیری به گونه‌ای باشد که نیروهای کار در تماس مستقیم با فوم مایع باشند باید از ماسک و سایر تجهیزات ایمنی بهره گرفته شود. البته در عمل و طبق ضوابط در زمان کار با تمام انواع مواد و محصولات شیمیایی باید از تجهیزات ایمنی به منظور محافظت از چشم و پوست استفاده نمود.

کاربرد فوم پلی یورتان

کاربرد فوم پلی یورتان بسته به نوع آن متفاوت است. امکان استفاده از این ماده در حوزه‌های گوناگون سبب شده تا تقاضای زیادی برای آن وجود داشته باشد. ۶ درصد از کل مواد پلیمری تولید شده در جهان از این دسته هستند. برخی از موارد کاربرد فوم پلی اورتان عبارت‌اند از:

• تولید انواع صندلی، مبلمان و تشک خواب
• اسپری عایق حرارت و پرکننده‌ی درزها و منافذ
• اسفنج و ابر
• ساخت قطعات دکوراتیو و تزئینی
• تولید انواع ساندویچ پانل دیواری و ساندویچ پانل سقفی
• محافظت از نقاط حساس و بخش‌های آسیب‌پذیر
• ضربه‌گیر سپر خودرو
• ساخت کشتی، شناور و قایق
• تولید جداره فریزر، یخچال و محصولات مشابه

ساندویچ پانل پلی یورتان

پنل‌های ساندویچی از سه لایه تشکیل می‌شوند که مهم‌ترین وظیفه لایه‌ی میانی جلوگیری از عبور حرارت و ایجاد یک سد در برابر تبادل دمایی است. ساندویچ پانل پلی یورتان در یک مقایسه کلی و جامع عملکرد بهتری نسبت به سایر انواع پنل دارد. دیوارها و سقف‌های ساخته شده با این متریال تا حد زیادی عایق حرارت هستند و این به علت بکارگیری فوم پلی اورتان در تولید آن است.

فوم‌های پلیمری تولید شده توسط شرکت آلمانی بایر بالاترین کیفیت را دارند. تولیدکنندگان برتر ساندویچ پانل پلی یورتان از جمله شرکت ماموت فوم عایق مورد نیاز خود را از بایر خریداری می‌کنند. ماموت برای تولید انواع پنل ساندویچی از عایق‌های پلی‌اورتان (PUR) و پلی‌ایزوسیانورات (PIR) بهره می‌برد.

خریداران گرامی می‌توانند از طریق تماس با شماره ۴۵۵۱۰-۰۲۱ اطلاعات کاملی در مورد تمام تولیدات ماموت دریافت نمایند.