Polyuretaner är polymerer som utöver keramer och metaller är ett av de tre viktigaste i gruppen av produktionsmaterial. Polymerer indelas i naturliga polymerer (t.ex. stärkelse, cellulosa, lignin) och syntetiska polymerer (t.ex. plast, syntetiskt gummi, polyuretan).
Polyuretanen är organisk, dvs. en polymer som innehåller kolatomer, och inbegriper uretangruppen -NH-CO-O-. På konsumentsidan används polyuretan vanligast som cellplastfyllning i möbler och madrasser, integralcellplast i bilinredningar eller byggnadsisoleringar eller till och med i skosulor och idrottsredskap. Tack vare sina mångsidiga egenskaper har polyuretan kallats för ett kemiskt under.
Framställningen av polyuretan genom polyaddionsmetoden upptäcktes i Tyskland 1937 när forskarna sökte efter ett alternativ till nylonfibern. Produkter tillverkade av polyuretanfibrer är idag kända på marknaden under märken som t.ex. Spandex och Perlon. Gjutbara polyuretaner utvecklades på 1940-talet och den kommersiella produktionen inleddes under 1950-talet då billigare och mer lätthanterade polyeterbaserade polyuretaner lanserades på marknaden, utöver de polyesterbaserade.
Polyuretanelastomererna (PU) ingår i gruppen polyuretaner och av dessa utgör de gjutbara polyuretanelastomererna endast en liten del av den världsomfattande användningen och produktionen av polyuretaner. Utöver polyuretanfibrer och gjutbara polyuretaner finns även andra grupper, såsom termoplastiska, sprutbara, skummade och valsningsbara polyuretaner.
PU-elastomererna bildas av lager av hårda (isocyanat) och elastiska (polyol) delar, dvs. de är intermittenta blandpolymerer. Isocyanaten förvandlas efter reaktionen och blir helt säker att hantera. Benämningen elastomer avser sådana polymerer som tänjs ut minst dubbelt och återgår snabbt till sin ursprungliga form när den tänjande krafter upphör. Övriga elastomerer är bland annat gummin och silikoner. PU hör typiskt till härdplaster, dvs. de kan inte formas om genom uppvärmning.
Polyuretanens egenskaper, som täthet och hårdhet, kan påverkas genom att variera olika typer av isocyanater och polyoler, samt deras andelar i förhållande till varandra. Det är variationen av dessa andelar som ger PU-elastomererna deras unika egenskaper. Gjutna PU-elastomerers hårdhet täcker även ett mycket större område än någon annan elastomer, allt ifrån gummibandets mjukhet till den benhårda ytan i golfbollar. Tack vare sin goda vidhäftningsförmåga gör polyuretanerna även tillverkning av kompositstrukturer möjlig.
Ofta blandar man polyurea i polyuretanen men den fälls ur polyuretanen, så polyurea framställs ur polyamiderna istället för polyolerna, och de innehåller istället urea-gruppen uretan. I och med det är polyuretanens egenskaper, t.ex. slittåligheten, betydligt bättre än polyureans. Gjutbara polyuretanelastomerer skiljer sig även från termoplastiska polyuretanplaster och uretangummin genom sina betydligt bättre egenskaper.
Polyuretanelastomererna är också i en klass för sig då det gäller följande egenskaper:
- slittålighet
- slagtålighet
- rivtålighet
- mycket stor variation i hårdhetsområdet
- kemikalietålighet (t.ex. oljor, gaser)
- belastningstålighet
- tålighet mot väderväxlingar
- materialets klarhet och transparens
- färgalternativ
- fläckmotstånd
- vidhäftningsförmågan, särskilt till metaller, är mycket god
Polyuretan passar därför för ändamål som kräver hållfasthet, rivhållfasthet, hårt nötnings- eller belastningstålighet, eller vid förhållanden som kräver tolerans mot gaser, oljor, aromatiska kolväten, syror eller ozon. PU vidhäftar också mot metall i sådan grad att den till och med överskrider PU:ns egen rivhållfasthet. De mest utmanande förhållandena för polyuretan är processer som skapar fuktbildande hydrolys och värme (>80 °C) samt vattenånga, varför vi erbjuder PU eller gummi i specialkvaliteter, beroende på övriga fysikaliska eller kemiska krav på tillämpningsplatsen. PU tål heller inte ketoner, estrar och etrar, varför vi rekommenderar gummikvaliteter som är avsedda för särskilda ändamål.
Råämnena som används vid framställningen av PU-elastomerer kan delas upp i fyra grupper:
- isocyanater, varav de vanligaste är TDI och MDI
- polyoler, varav de vanligaste är etrar och estrar
- härdare, dvs. kedjeförlängare
- tillsatsämnen som färgpigment, mjukgörare, katalyter och antändningsskydd.
Genom olika kombinationer av dessa råämnen kan vi skräddarsy ett stort utbud av produkter med olika egenskaper för många olika kundbehov. Våra experter har stor kunskap om både kundernas anläggningar och processkrav samt våra material och kan därmed välja rätt lösning för kundens ändamål vad gäller mekaniska, kemikaliska och termiska egenskaper.