فوم پلی یورتان و نحوه استفاده از آن

امروزه با پیشرفت تکنولوژی در صنعت ساختمان از انواع عایق های حرارتی پلی یورتان به منظور بهینه سازی مصرف انرژی استفاده می شود. روز به روز منابع انرژی، مورد مصرف بی رویه قرار می گیرند و رو به اتمام می باشند؛ منابعی که پروسه تولید آنها سالیان سال به طول می انجامد. عایق های حرارتی نقش موثری در کاهش مصرف انرژی و هزینه های مربوط به آن در ساختمان ایفا می کنند.

بیشترین میزان اتلاف انرژی در ساختمان از طریق دیوارها و سقف صورت می گیرد؛ از این رو استفاده از عایق های مناسب در این قسمت تا حد زیادی از هدررفت انرژی حرارتی جلوگیری می کند. این عایق ها نه تنها در ساختمان های اداری، مسکونی و تجاری استفاده می شوند بلکه در صنایع مختلف از جمله صنایع پتروشیمی، گاز، مخازن صنعتی، سقف های فلزی و خطوط لوله کشی نیز کاربرد دارند.

فوم پلی یورتان یک نوع عایق حرارتی است که در حال حاضر به عایقی پر مصرف در صنعت ساخت و ساز تبدیل شده است. این ماده شیمیایی از ترکیب دو ماده ایزوسیانات و پلی ال که هر دو مایع هستند تشکیل می شود. این دو ماده وقتی با هم ترکیب می شوند، در اثر واکنش شیمیایی به صورت فوم در آمده و با گذشت چند دقیقه به جامد تبدیل می شوند.

فوم پلی یورتان یک عایق دائمی است که دچار تغییر شکل و آسیب نمی شود و همچنان با گذشت زمان خواص خود را حفظ می کند. فوم عایق پلی یورتان یک فوم سرد است که از قابلیت انعطاف پذیری بسیار بالا برخوردار می باشد. فوم تزریقی پلی یورتان به منظور عایق نمودن سطوح گسترده و یا فضاهای غیر قابل دسترس کاربرد دارد.

تاریخچه پلی یورتان

صنعت پلاستیک در نیم قرن پیش با فرایند های پلیمریزاسیون برای تولید پلاستیک کار می کرد. بعدها دانشمندی آلمانی همراه با همکارانش در سال ۱۹۳۷ میلادی با یک فرایند سومی آشنا شدند. این فرایند، چند افزایشی نام داشت که طی آن ایزوسیانات با یک دی ال همراه با حضور کاتالیست ترکیب شد و محصول حاصل از آن پلی یورتان نام گرفت. در ابتدا، در دوران جنگ جهانی دوم از پلی یورتان برای پوشش هواپیما استفاده می شد.

در آن زمان پلی یورتان تا سال ۱۹۵۲ میلادی در بازار هیچ مصرفی نداشت تا اینکه دوسال بعد فوم نرم پلی یورتان بر پایه فوم فلکس و پلی ال پلی استری تولید شد. همچنین از این مواد برای تولید فوم سخت پلی یورتان (Rigid) و الاستومر ها استفاده شد. طی فعالیت های موازی در کشورهای آمریکا و انگلستان، در سال های ۱۹۴۱-۱۹۵۸ انواع متفاوتی از محصولات اورتان تولید شد.

نحوه استفاده از فوم پلی یورتان

تزریق این فوم هم به صورت دستی و هم با استفاده از دستگاه صورت می گیرد. دو ماده ایزوسیانات و پلی ال به عنوان مواد اولیه ساخت فوم پلی یورتان به صورت مجزا در دو مخزن مجهز به پمپ و شیر کنترل فشار نگهداری می شوند. به منظور عایق کاری، این دو ماده با فشار و نسبت معین با استفاده از دستگاه مخصوص در محل مورد نظر تزریق می شوند. واکنش بین ایزوسیانات و پلی ال منجر به ایجاد فوم پلی یورتان می شود و در اثر انبساط فضا از این ماده پر می شود.

فرآیند تولید این فوم در محل اجرای عایق کاری صورت می گیرد و به علت حالت کف مانند خود تمام منافذ و سوراخ ها را پر می کند و محل مورد نظر را به طور کامل عایق بندی می نماید. این عایق ها سطحی یکپارچه و بدون درز ایجاد می کنند که در برابر عوامل مختلف بسیار مقاوم می باشند.

میزان سفتی و یا نرمی فوم پلی یورتان به نسبت وزنی ایزوسیانات به پلی ال وابسته است. اگر مقدار ایزوسیانات بالاتر باشد، فوم سفت می شود و اگر این مقدار کمتر از پلی ال باشد، فوم نرم تر خواهد شد. میزان ایزوسیانات تنها دلیل نرمی یا سفتی این فوم نیست بلکه ساختار پلی ال و دانسیته فوم نیز عواملی اثرگذار در حالت فوم به شمار می آیند.

پلی یورتان در اشکال مختلف از قبیل تخته ای، بلوکی، لوله پیش ساخته، اسپری، تزریق و ماستیک های گرم و سرد برای مصارف گوناگون مورد استفاده قرار می گیرد. عایق پلی یورتان یک عایق پلیمری پر مصرف در صنایع مختلف است و به دو شکل مایع و جامد (ساندویچ پانل) برای عایق کاری ساختمان در دسترس می باشد.

انواع پلی یورتان

سخت (Rigid)

نرم (soft)

نیمه سخت (semi-Rigid) یا نیمه نرم (semi-soft)

فوم سخت

فوم های سخت پلی یورتان دارای درصد زیادی سلول بسته همراه با ویژگی های خاص است.

• فوم سخت می تواند در مقابل نفت و بنزین و سایر حلال های غیر قطبی مقاومت کند.
• این فوم در صورتی که دانسیته پایینی داشته باشد دارای خواص عایق حرارتی بسیار بالایی است.
• فوم سخت را می توان بدون نیاز به گرمایش تولید کرد.
• این فوم می تواند به مواد مختلف از قبیل فولاد، چوب، رزین های ترموست، فیبر و فوم بچسبد.
• دانسیته فوم سخت می تواند در طیف گسترده ای تنظیم شود.
• بسیار متنوع و کم مصرف در انرژی می باشد.
• فوم سخت در حین افزایش ایمنی و رفاه افراد تا حدود زیادی مقدار مصرف سوخت و هزینه های مصرف و تولید را کاهش می دهد.

کاربرد فوم سخت

در صنعت ساختمان در داخل دیواره فلز و پلاستیک یخچال ها و فریزرها و در پشت کاغذ، فلزات و مواد دیگر در پانل های عایق استفاده می شود.

به عنوان عایق حرارتی در ساختمان کاربرد ویژه ای دارد.

در صنعت خودرو سازی برای ساخت داشبورد و ضربه گیر های خودرو ها استفاده می شود.

در ساخت ساندویچ پنل ها و شناورها، کشتی ها و بسته بندی استفاده می شود.

در صنایع مبلمان برای تولید قطعات دکوراتیو و فوم چوب پلی یورتان، همچنین عمران و معدن استفاده می شود.

فوم نرم

فوم نرم دارای سلول های باز هستند که درواقع هوا به راحتی از آن ها عبور می کند. فوم نرم یا همان فوم فلکس دارای کاربرد های وسیعی در صنعت امروز است.

• فوم فلکس می تواند درجه سفتی متفاوت داشته باشد.
• فوم نرم دارای وزن بسیار سبکی است.
• دانسیته این فوم بین ۳۵ تا ۵۵ کیلوگرم بر مترمکعب است.
• این فوم بسیار بادوام و راحت است.

انواع فوم نرم

پلی یورتان نرم بلوکی

فوم ابر و اسفنج، فوم بالشتک پشت سری، تشک ها و تزئینات داخل خودرو از این نوع فوم هستند.

پلی یورتان نرم قالبی (فوم سرد)

این فوم به طور عمده در تولید صندلی وسایل نقلیه از قبیل صندلی قطار، صندلی هواپیما، خودرو و حتی مبلمان مورد استفاده قرار می گیرد.

 ویسکو الاستیک

به عنوان عایق صدا و صوت بسیار کارایی دارد.

فوم نیمه سخت

فوم پلی یورتان نیمه سخت از نظر خواص در بازه میانی فوم های پلی یورتان نرم و سخت قرار می گیرد. در واقع بخشی از سلول های ساختاری تشکیل دهنده فوم پلی یورتان نیمه سخت همانند فوم های نرم از نوع سلول باز بوده و بخش دیگر همانند فوم  سخت از نوع سلول بسته می باشد.

•  فوم ضربه گیر سپر خودرو
•  فوم های ضربه گیر صنایع ریلی، دریایی و حمل و نقل
•  قطعات مرتبط با تزیینات داخلی خودرو (دستگیره درب، زیر آرنجی، فوم داشبورد و فوم سقفی)
•  قطعات تزیینی و اسباب بازی های کودکان

مزایای فوم عایق پلی یورتان

• ضریب انتقال حرارتی فوم پلی یورتان بسیار پایین است، از این رو یک عایق حرارتی ایده آل برای جلوگیری از هدررفت انرژی گرمایی محسوب می شود.
• پلی یورتان مقاومت بالایی در برابر میکروب ها، قارچ ها و باکتری ها دارد و محل مناسبی برای تجمع این عوامل نمی باشد.
• این فوم قابل تزریق و قالب گیری است و برای عایق کاری های حجیم و مکان های غیر قابل دسترس گزینه ای ایده آل به شمار می آید.
• این عایق حرارتی دچار خوردگی و سائیدگی نمی شود.
• فوم عایق پلی یورتان در برابر رطوبت دچار آسیب نمی شود و کاملاً نفوذناپذیر است. علاوه بر آن در برابر مواد اسیدی و حلال ها تخریب نمی شود.
• افزایش حجمی که فوم پلی یورتان پاششی پیدا می کند قادر به پوشش تمام حفره های مکان مورد نظر است.
• وزن این عایق بسیار سبک است و بار اضافی بر سازه وارد نمی کند.
• دوام و طول عمر این عایق فوم مانند بسیار بالاست.
• بخار آب و رطوبت در این فوم نفوذ نخواهند کرد.
• این عایق نوعی عایق حرارتی است که مقاومت آن در برابر حرارت های بالا فوق العاده می باشد.
• این فوم به صورت درزگیر برای پر کردن درزها و شکاف های ساختمان نیز کاربرد دارد.
• فوم پلی یورتان را می توان پس از خشک شدن شکل داد و آن را رنگ آمیزی نمود.
• این فوم ها به میزان قابل توجه از هدر رفت انرژی در ساختمان جلوگیری می کنند.
• عایق پلی یورتان یک عایق اکوستیک مناسب است که از انتقال سر و صدا به داخل ساختمان جلوگیری می کند.
• این نوع فوم ها به راحتی به ورق های گالوانیزه و لایه های پانل می چسبند.
• در مقایسه با عایق پلی استایرن، این عایق ها مقاومت حرارتی بالاتری دارند.
• دانسیته این فوم ها را می توان طبق نیاز تغییر داد.
• این فوم در برابر تغییرات ناگهانی دما، انبساط و انقباض از مقاومت لازم برخوردار است.
• دوام و استحکام این عایق در برابر ضربه و ترک خوردگی بسیار بالاست.

معایب عایق پلی یورتان

• این فوم برای مکان هایی که نیاز به بازسازی و یا تعمیر ندارند مورد استفاده قرار می گیرد زیرا در صورت چسبیدن به سطح دیگر نمی توان آن را جدا نموده و یا پاک کرد.
• هنگام استفاده از این عایق باید از پوشش های ایمنی استفاده شود زیرا گازی که حین کار با این فوم ها در فضا پخش می شود سلامتی انسان را به خطر می اندازد.
• چرخه بازیافت و بازگشت فوم پلی یورتان به طبیعت بسیار طولانی است و در واقع جزء مواد تجدیدناپذیر به شمار می آید.

کاربرد های پلی یورتان

پلی یورتان به عنوان یکی از متنوع ترین مواد مصرفی در صنایع مختلف در حال حاضر است. از پر مصرف ترین های پلی یورتان می توان به فوم مورد استفاده در مبلمان و فوم صندلی اشاره کرد. فوم سخت نیز در عایق کاری دیوار و سقف ساختمان ها کاربرد دارد. همچنین از جمله کاربرد های پلی یورتان می توان به ترمو پلاستیک مورد استفاده در تجهیزات و وسایل پزشکی و همچنین الاستومر های مورد استفاده در کفپوش و قطعات خودرو و حتی به عنوان آب بند و درزگیر، اشاره کرد.

 تخریب پلی یورتان ها

همه پلیمرها امكان تخریب دارند و پلی یورتان ها نیز از این قاعده مستثنی نیستند. جهت جلوگیری از تخریب پلی یورتان ها روش های مختلفی وجود دارد كه شامل هیدرولیز، فتولیز، سلولیز، تومولیز و پیرولیز می باشد. در حالت بیولوژیك تنش محیطی باعث ایجاد ترك و در نهایت شكست و ایجاد تخریب سطحی در پلیمر می شود. آنزیم ها نیز می توانند باعث تخریب پلی یورتان ها شوند. تخریب میكروبی، یك واكنش تجزیه شیمیایی است كه به وسیله حمله میكرو ارگانیسم ها صورت می گیرد. آنزیم ها و قارچ ها نیز ممكن است پلی یورتان ها را تخریب كنند.

قیمت پلی یورتان

قیمت عایق پلی یورتان به عواملی چون جنس، کیفیت، نوع و مواد سازنده، برند و کارخانه تولید محصول بستگی دارد و طبق این شرایط دارای قیمت های متفاوتی می باشد. برای مشاهده قیمت های بیشتر به قسمت قیمت مصالح ساختمانی مراجعه کنید.