Polyuretán, bežne skracované ako PU alebo PUR, je všestranná trieda polymérov vytvorených reakciou zlúčenín obsahujúcich izokyanátové skupiny s polyolmi alebo inými molekulami obsahujúcimi aktívne vodíkové skupiny.
Na rozdiel od mnohých bežných plastov, ktoré sú spojené s relatívne úzkym rozsahom vlastností, polyuretán môže byť vyrobený v výnimočne širokom spektre – od mäkkých, flexibilné peny a elastoméry až po tuhé štruktúrne peny, povlaky, lepidlá, tmel, a tvrdé strojárske komponenty.
Táto všestrannosť pochádza predovšetkým z polyuretánu segmentovaná molekulárna štruktúra a schopnosť modifikovať jeho chémiu, hustota zosieťovania, bunkovej štruktúry, a podmienky spracovania.
Výberom rôznych polyolov, izokyanáty, predlžovače reťazí, katalyzátory, nadúvadlá, a prísady, výrobcovia môžu prispôsobiť polyuretán požiadavkám, ako je odpruženie, odpor, tepelná izolácia, chemický odpor, flexibilita, dopad na absorpciu, a rozmerová stabilita.
Tento článok skúma, čo je polyuretán z oboch a materiálová veda a perspektíva výroby, vrátane jeho chemickej štruktúry, hlavné typy, vlastnosti, výrobné metódy, výhody, obmedzenia, a inžinierske aplikácie.
1. Čo je polyuretán?
Polyuretán je polymér obsahujúci značné množstvo uretánové väzby, typicky reprezentované chemickou štruktúrou:
–NH–CO–O–
Tieto uretánové skupiny sa bežne vytvárajú reakciou medzi izokyanátovou skupinou (– poddôstojník) a hydroxylová skupina (– OH):
R–NCO + R′–OH → R–NH–CO–O–R′
Táto reakcia je základnou chémiou výroby polyuretánu.
Avšak, komerčné polyuretánové materiály zriedkavo pozostávajú iba z jednoduchých opakujúcich sa uretánových jednotiek.
Ich molekulárne štruktúry môžu tiež obsahovať éter, ester, močovina, uhličitan, aromatické, alifatické, alebo iné funkčné skupiny, v závislosti od zvolených surovín.
To je dôvod, prečo dva produkty opísané ako „polyuretán“ môžu mať dramaticky odlišné vlastnosti.
Napríklad, flexibilná polyuretánová pena používaná v nábytku môže byť mäkká a vysoko odolná, zatiaľ čo polyuretánový elastomér používaný pre priemyselné valce môže mať vysokú tvrdosť, pevnosť v ťahu, a odpor oderu.
Tuhá polyuretánová pena používaná v chladiacich zariadeniach, medzitým, je primárne navrhnutý pre nízku tepelnú vodivosť a rozmerovú stabilitu.
Termosetové a termoplastické polyuretány
Polyuretánové materiály možno vo všeobecnosti rozdeliť podľa ich molekulárnej architektúry a správania pri spracovaní.
Termosetový polyuretán počas vytvrdzovania vytvára trvalo zosieťovanú sieť.
Po dostatočnom vytvrdnutí, nedá sa jednoducho roztaviť a pretvarovať bez toho, aby to spôsobilo chemickú degradáciu.
Veľa liatych elastomérov, povlaky, lepidlá, a pevné polyuretánové systémy patria do tejto kategórie.
Termoplastický polyuretán (Tpu) obsahuje prevažne lineárne alebo fyzikálne spojené polymérne štruktúry a môže byť zmäkčený zahrievaním a opakovane spracovávaný v rámci svojho tepelného spracovania.
TPU kombinuje mnohé vlastnosti elastomérov s metódami spracovania termoplastov, ako je vstrekovanie a extrúzia.
Rozdiel je dôležitý, pretože priamo ovplyvňuje výrobu, Recyklatalita, opraviteľnosť, a konečný výkon.
Hlavné vlastnosti polyuretánu
Hoci polyuretánové formulácie sa značne líšia, mnohé polyuretánové materiály vykazujú užitočnú kombináciu mechanických a chemických vlastností.
Medzi typické vlastnosti patrí:
- Vysoká odolnosť proti oderu a opotrebovaniu
- Dobrá elasticita a odolnosť
- Nastaviteľná tvrdosť
- Dobrá odolnosť proti nárazu
- Dobrá odolnosť voči olejom a mnohým chemikáliám
- Výborná priľnavosť k mnohým podkladom
- Dobrá odolnosť proti únave
- Široká flexibilita spracovania
- Dobrá tepelná izolácia v bunkových formách
- Schopnosť vyrábať flexibilné aj tuhé konštrukcie
Presný výkon silne závisí od formulácie.
Napríklad, polyuretán je často vysoko odolný voči oderu, ale odolnosť voči hydrolýze, UV žiarenie, zahrievať, alebo špecifické chemikálie sa výrazne líšia medzi rôznymi chemickými zložkami polyuretánu.
Preto, Výber materiálu by mal byť vždy založený na špecifické polyuretánové zloženie a prevádzkové prostredie, namiesto všeobecného pojmu „PU“.
2. Chemické zloženie a molekulová štruktúra polyuretánu
Polyuretán (PU) nie je jedinou chemickou zlúčeninou, ale širokou skupinou polymérov, ktorých vlastnosti je možné prispôsobiť výberom a pomerom rôznych chemických stavebných blokov.
Základná polyuretánová reakcia prebieha medzi izokyanátové skupiny (– poddôstojník) a hydroxylové skupiny (– OH), produkujúce uretánové väzby.
Zmenou molekulárnej štruktúry, funkčnosť, molekulovej hmotnosti, a pomer reaktantov, výrobcovia môžu vyrábať materiály od pružných pien a elastomérov až po tuhé peny, povlaky, lepidlá, a vysokopevnostné inžinierske komponenty.
Základné chemické stavebné bloky
Dve hlavné rodiny reaktantov sú izokyanáty a polyoly.
Ostatné komponenty, vrátane predlžovačov reťazí, sieťovacie činidlá, katalyzátory, nadúvadlá, povrchovo aktívne látky, a výkonnostné prísady, sa zavádzajú pri špecifických mechanických, tepelný, spracovanie, alebo sa vyžadujú environmentálne charakteristiky.
| Kategória komponentov | Primárna funkcia | Bežné príklady |
| izokyanáty | Poskytujte reaktívne skupiny poddôstojníkov a prispievajte do tvrdých segmentov, sila, tuhosť, a chemická odolnosť | MDI, TDI, HDI, IPDI |
| Polyoly | Vytvára mäkké segmenty a silne ovplyvňuje flexibilitu, pružnosť, odolnosť proti hydrolýze, a správanie pri nízkych teplotách | Polyéterpolyoly, polyesterové polyoly, polykarbonátové polyoly |
| Predlžovače reťazí | Zvýšte obsah tvrdých segmentov a regulujte molekulovú hmotnosť, tvrdosť, pevnosť v ťahu, a fázovú štruktúru | 1,4-butándiol (BDO), etylénglykol, diamíny |
| Zosieťovadlá | Zaviesť trojrozmerné sieťové štruktúry a zvýšiť tuhosť, dimenzionnosť, a tepelný odpor | trimetylolpropán (TMP), multifunkčné polyoly |
Katalyzátory |
Ovládajte rýchlosť reakcie a ovplyvňujte rovnováhu medzi konkurenčnými polyuretánovými reakciami | Terciárne amíny, organokovové katalyzátory |
| Nadúvadlá | Generovať plyn a vytvárať bunkovú štruktúru polyuretánových pien | Vodná voda, pentán, Co₂, vybrané fyzikálne nadúvadlá |
| Povrchovo aktívne látky | Stabilizujte vyvíjajúcu sa penu a kontrolujte veľkosť buniek, rovnomernosť, a morfológia | Povrchovo aktívne látky na silikónovej báze |
| Prídavné látky | Upravte špecifické výkonnostné charakteristiky, ako je odolnosť voči plameňu, UV stabilita, farba, oxidácia, alebo správanie pri spracovaní | Spomaľovače horenia, UV stabilizátory, antioxidanty, pigmenty |
3. Hlavné typy polyuretánu
Polyuretán je všestranná skupina polymérov a nie jediný materiál s pevnými vlastnosťami.
Zmenou izokyanátu, polyol, predlžovač reťaze, hustota zosieťovania, fúkací systém, a podmienky spracovania, výrobcovia môžu vyrábať polyuretánové materiály od mäkkých a vysoko flexibilných pien až po tuhé štrukturálne polyméry a vysokovýkonné elastoméry.
Flexibilná polyuretánová pena
Flexibilná polyuretánová pena sa vyznačuje štruktúrou otvorených buniek, relatívne nízka hustota, a vysoká odolnosť.
Vyrába sa kombináciou polyolov a izokyanátov s nadúvadlami a ďalšími prísadami za kontrolovaných podmienok penenia.
Jeho vzájomne prepojená bunková štruktúra umožňuje, aby sa materiál opakovane stláčal a obnovoval.
Hustota peny, veľkosť bunky, tvrdosť, odolnosť, a nastavenie kompresie možno upraviť formuláciou a spracovaním.
Typické aplikácie zahŕňajú:
- Nábytok a čalúnenie matracov
- Automobilové sedadlá a interiérové komponenty
- Akustické a vibračné produkty
- Obalové a ochranné materiály
- Pružné tesnenia a tlmiace prvky
Na odpruženie, hustota, vtláčacia tvrdosť, odolnosť, a kompresný set sú často dôležitejšie ako samotná pevnosť v ťahu.
Pevná polyuretánová pena
Pevná polyuretánová pena má prevažne štruktúru s uzavretými bunkami a je navrhnutá pre vysokú tuhosť, dimenzionnosť, a tepelná izolácia.
Jeho nízka tepelná vodivosť vyplýva predovšetkým z bunkovej štruktúry a plynu obsiahnutého v bunkách.
V závislosti od receptúry a výrobného procesu, tuhé systémy na báze PU a PIR môžu poskytnúť vynikajúci izolačný výkon pri relatívne nízkej hustote.
Medzi bežné aplikácie patrí izolácia budov, chladiarenské zariadenia, chladiarenské panely, izolované potrubia, a izolácie spotrebičov.
Typická formulácia tuhej peny musí vyvážiť niekoľko vlastností súčasne:
| Majetok | Dôležitosť |
| Hustota | Ovplyvňuje silu, dimenzionnosť, a tepelný výkon |
| Obsah uzavretých buniek | Dôležité pre izoláciu a odolnosť proti vlhkosti |
| Pevnosť | Určuje nosnosť |
| Tepelná vodivosť | Rozhodujúce pre energeticky efektívne aplikácie |
| Dimenzionnosť | Riadi dlhodobý výkon pri zmenách teploty |
| Výkon horľavosti | Dôležité pre stavebné a dopravné aplikácie |
Polyuretánové elastoméry
Polyuretánové elastoméry zaujímajú dôležité postavenie medzi bežnou gumou a pevnými technickými plastmi.
Môžu kombinovať relatívne vysokú pevnosť v ťahu a odolnosť proti oderu s výraznou elastickou deformáciou.
Sú dostupné ako termoplastický polyuretán (Tpu), liate polyuretánové elastoméry, a termosetové systémy.
Polyuretánové elastoméry sú obzvlášť cenené pre aplikácie zahŕňajúce opakované mechanické zaťaženie, dopad, trenie, alebo oter.
Kolesá, valce, tuleň, tesnenia, puzdro, dopravný komponent, a priemyselné opotrebiteľné diely sú bežnými príkladmi.
Ich výkon silne závisí od obsahu pevného segmentu a molekulárnej architektúry.
Zvýšenie koncentrácie tvrdých segmentov vo všeobecnosti zvyšuje tvrdosť a modul, zatiaľ čo vhodná chémia mäkkých segmentov zachováva elasticitu a predĺženie.
Termoplastický polyuretán (Tpu)
TPU je termoplastická forma polyuretánu, ktorá môže byť opakovane zmäkčená zahrievaním a spracovaná konvenčnými technológiami výroby termoplastov.
Na rozdiel od vysoko zosieťovaného termosetového polyuretánu, TPU sa pri dosahovaní svojich mechanických vlastností primárne spolieha na fyzikálne interakcie a segmentovanú morfológiu polyméru.
Vďaka tomu je vhodný na vstrekovanie, vytláčanie, vyfukovanie, a ďalšie nepretržité výrobné procesy.
TPU možno formulovať v širokom rozsahu tvrdosti, typicky od veľmi mäkkých elastomérnych druhov až po relatívne tuhé konštrukčné druhy.
Typické aplikácie zahŕňajú:
- Káblové plášte a ochranné kryty
- Automobilové komponenty
- Priemyselné hadice a hadičky
- Tesnenia a flexibilné konektory
- Obuvnícke komponenty
- Kryty a ochranné časti spotrebného tovaru
Liaty polyuretán
Liaty polyuretán sa vyrába zmiešaním reaktívnych zložiek a naliatím formulácie do formy, kde prebieha polymerizácia a vytvrdzovanie.
Tento proces je obzvlášť užitočný na výrobu veľkých alebo prispôsobených elastomérnych komponentov, ktoré by bolo ťažké alebo neekonomické vyrábať konvenčným spracovaním termoplastov..
Liaty polyuretán môže byť formulovaný pre rôzne kombinácie tvrdosti, pružnosť, odolnosť proti roztrhnutiu, odpor, a chemická odolnosť.
Priemyselné valce, stieracie čepele, opotrebenie vložiek, tuleň, puzdro, a komponenty odolné voči nárazom sú typické aplikácie.
Polyuretánové nátery, Lepidlá, a tmely
Polyuretán je tiež široko používaný ako funkčný povrch alebo spojovací materiál, a nie ako objemový konštrukčný komponent.
Polyuretánové nátery môže poskytnúť odolnosť proti oderu, chemický odpor, odolnosť voči poveternostným vplyvom, flexibilita, a atraktívne povrchové úpravy. Používajú sa na kovy, plasty, drevo, betón, a iné substráty.
Polyuretánové lepidlá môžu vytvárať silné väzby medzi odlišnými materiálmi a používajú sa v automobilovom priemysle, výstavba, obuv, nábytok, a priemyselná montáž.
Polyuretánové tmely spojiť priľnavosť s elastickou deformáciou, umožňujúce spojom prispôsobiť sa pohybu spôsobenému tepelnou rozťažnosťou, vibrovanie, alebo mechanický posun.
4. Kľúčové vlastnosti polyuretánu
Polyuretán (PU) sa vyznačuje nezvyčajne širokým rozsahom mechanických prvkov, tepelný, chemický, a fyzikálnych vlastností.
Na rozdiel od kovov alebo mnohých bežných termoplastov, polyuretán je skupina materiálov, ktorých výkon je možné značne modifikovať výberom izokyanátového typu, chémia polyolov, obsah pevného segmentu, hustota zosieťovania, prídavné látky, hustota, a bunkovej štruktúry.
Následne, neexistuje jediný súbor mechanických vlastností, ktorý by reprezentoval všetky polyuretánové produkty.
Flexibilný polyéterový elastomér, tuhá izolačná pena, a liaty polyuretán s vysokou tvrdosťou môžu byť všetky chemicky klasifikované ako polyuretán, pričom vykazujú úplne odlišné výkonové charakteristiky.
Nasledujúce hodnoty by sa preto mali považovať za reprezentatívne konštrukčné rozsahy alebo príklady, a nie univerzálne špecifikácie.
Konečný výber materiálu by mal byť vždy založený na testovanom údajovom liste výrobcu podľa príslušnej ASTM, ISO, alebo EN normou.
Mechanické vlastnosti
| Majetok | Typický inžiniersky rozsah / Príklad | Hlavné riadiace faktory |
| Hustota – pevný elastomér | ~1,1–1,3 g/cm³ | Chémia polymérov, výplne |
| Hustota – tuhá PU pena | ~30–45 kg/m³ pre mnohé izolačné výrobky | Fúkací systém, formulácia, bunkovej štruktúry |
| Pevnosť v ťahu | ~15–50+ MPa pre mnohé elastoméry | Tvrdosť, molekulárna štruktúra, zosieťovanie |
| Predĺženie | ~300–700 % pre mnohé flexibilné elastoméry | Chémia mäkkých segmentov a hustota sieťovania |
Tvrdosť |
~45 Shore A až 70 Shore D+ | Obsah pevného segmentu, zosieťovanie |
| Tepelná vodivosť – elastomér | ~0,15 – 0,25 W/(m · k), závislý | Hustota a formulácia |
| Tepelná vodivosť – tuhá pena | ~0,020 – 0,030 W/(m · k) | Bunková štruktúra, plyn, hustota, starnutie |
| Objemový odpor | Vo vhodných triedach môže dosiahnuť ~10¹³ Ω·cm | Formulácia, vlhkosť, teplota |
| Dlhodobá prevádzková teplota | Bežné druhy zhruba -30 až +80°C; špecializované ročníky vyššie | Chémia a formulácia polymérov |
Odolnosť a opotrebenie
Polyuretán je obzvlášť dobre známy pre svoju odolnosť voči abrazívnemu opotrebovaniu.
Správne formulovaný polyuretán môže prekonať mnohé bežné elastoméry v aplikáciách zahŕňajúcich kĺzanie, valcujúci, dopad, alebo opakovaný kontakt.
Táto vlastnosť robí polyuretán atraktívnym priemyselné valce, dopravný komponent, opotrebenie vložiek, tuleň, kolesá, puzdro, a súčiastky banských zariadení.
Avšak, odolnosť proti oderu nie je univerzálnou vlastnosťou všetkých druhov polyuretánov. Polyolová chémia, tvrdosť, hustota zosieťovania, teplota, protiľahlý materiál, mazanie, a mechanizmus opotrebovania môžu ovplyvniť skutočnú životnosť.
Elasticita a odolnosť
Pružné mäkké segmenty z polyuretánu umožňujú výraznú reverzibilnú deformáciu. To dáva mnohým polyuretánovým elastomérom vynikajúcu pružnosť a charakteristiky návratnosti energie.
Odolnosť je obzvlášť dôležitá pri komponentoch vystavených opakovanému stláčaniu alebo nárazom.
Napríklad, polyuretánové kolesá a valčeky sa musia pri zaťažení deformovať a zároveň dostatočne rýchlo obnoviť svoj tvar, aby sa obmedzila trvalá deformácia a tvorba tepla.
Rovnováha medzi elasticitou a hysterézou je preto dôležitým faktorom pri dynamických aplikáciách.
Chemický odpor
Polyuretán vo všeobecnosti poskytuje dobrú odolnosť voči olejom, masť, palivo, a mnoho priemyselných chemikálií, hoci výkon sa medzi jednotlivými formuláciami podstatne líši.
Polyuretán na báze polyéteru často poskytuje lepšiu odolnosť voči hydrolýze, zatiaľ čo systémy na báze polyesteru môžu ponúkať výhody v určitých mechanických a chemických prostrediach.
Chemická kompatibilita by sa preto mala hodnotiť v porovnaní s špecifická chemikália, koncentrácia, teplota, doba vystavenia, a stav mechanického zaťaženia namiesto spoliehania sa na všeobecné tvrdenie, že polyuretán je chemicky odolný.
Tepelné vlastnosti
Použiteľný teplotný rozsah polyuretánu silne závisí od jeho chémie a fyzikálnej štruktúry.
Mnoho bežných polyuretánových elastomérov funguje efektívne v širokom rozsahu miernych teplôt, zatiaľ čo špecializované formulácie sú navrhnuté pre použitie pri zvýšených alebo nízkych teplotách.
Pri dostatočne vysokých teplotách, mobilita polymérneho reťazca sa zvyšuje a mechanické vlastnosti sa znižujú. Pri nízkych teplotách, niektoré formulácie sú výrazne tuhšie a menej pružné.
Pevná polyuretánová pena je cenená aj pre svoju nízku tepelnú vodivosť, a preto je široko používaná na tepelnú izoláciu.
Odolnosť voči vode a hydrolýze
Odolnosť voči hydrolýze je obzvlášť dôležitá vo vonkajšom prostredí, námorný, hydraulický, a vlhké prostredie.
Polyuretán na báze polyéteru vo všeobecnosti ponúka lepšiu odolnosť voči hydrolytickej degradácii ako bežný polyuretán na báze polyesteru.
Avšak, polyesterový polyuretán môže poskytnúť vynikajúce mechanické vlastnosti a vlastnosti proti opotrebovaniu vo vhodnom prostredí.
Pre dlhodobé vystavenie vode, výber materiálu by mal brať do úvahy nielen samotnú vodu, ale aj teplotu, pH, mikroorganizmy, mechanické namáhanie, a trvanie expozície.
Elektrické vlastnosti
Mnohé polyuretánové formulácie poskytujú užitočné elektrické izolačné vlastnosti, vrátane relatívne vysokého elektrického odporu a dielektrickej pevnosti.
Tieto vlastnosti podporujú aplikácie, ako sú plášte káblov, elektrické zapuzdrenie, ochranné povlaky, a elektronické komponenty.
Napriek tomu, elektrický výkon sa môže meniť s teplotou, vlhkosť, frekvencia, formulácia, a obsah plniva.
5. Polyuretánová tvrdosť
Tvrdosť je jednou z najčastejšie špecifikovaných vlastností polyuretánu, najmä pre elastoméry, valce, kolesá, tuleň, tesnenia, ochranné povlaky, a komponenty odolné voči opotrebovaniu.
Avšak, tvrdosť polyuretánu by sa nemala interpretovať jednoducho ako miera celkovej pevnosti materiálu.
V polyuretánovej technike, tvrdosť primárne popisuje materiál odolnosť voči lokalizovanej deformácii za špecifikovaných podmienok skúšky vtlačenia.
Čo znamená tvrdosť polyuretánu?
Keď na polyuretánový povrch pôsobí sila, materiál sa deformuje okolo indentoru.
Tvrdší polyuretán vykazuje za špecifikovaných testovacích podmienok menšie vtláčanie, zatiaľ čo mäkšia trieda podlieha väčšej lokalizovanej deformácii.
Pretože polyuretán môže siahať od veľmi mäkkých elastomérov až po tuhé inžinierske materiály, pre rôzne rozsahy tvrdosti sa používajú rôzne stupnice tvrdosti.
Pre flexibilný a elastomérny polyuretán, tvrdosť sa bežne meria pomocou Stupnica tvrdosti Shore.
Shore A sa všeobecne používa pre mäkší až stredne tvrdý polyuretán, zatiaľ čo Shore D sa používa pre tvrdšie formulácie.
Zvolená stupnica by sa mala vždy uvádzať spolu s hodnotou tvrdosti, pretože, napríklad, 80 Shore A a 80 Shore D predstavujú veľmi odlišné materiálové podmienky.
Bežné rozsahy tvrdosti polyuretánu
| Rozsah tvrdosti | Typické vlastnosti | Typický výkon | Reprezentatívne aplikácie |
| 20–40 Shore A | Veľmi mäkké a vysoko flexibilné | Vysoká zhoda, nízky modul, vynikajúce odpruženie a absorpcia vibrácií | Mäkké tesnenia, tesnenia, vankúše, akustické tlmiace komponenty |
| 40–60 Shore A | Mäkká až stredná tvrdosť | Dobrá elasticita, odolnosť, a flexibilita pri strednej nosnosti | Pružné kolieska, puzdro, izolátory vibrácií, komponenty obuvi |
| 60–80 Shore A | Stredne tvrdý elastomér | Dobrá rovnováha flexibility, zaťažovacia kapacita, a odpor oderu | Valce, kolesá, puzdro, dopravný komponent |
80–95 Shore A |
Tvrdý elastomér | Vyššia tuhosť, nosnosť, a odolnosť proti opotrebeniu so zníženou flexibilitou | Priemyselné valce, vysokovýkonné kolesá, podložky, komponenty s vysokým zaťažením |
| 50-80 Shore D | Veľmi tvrdý polyuretán | Vysoká tuhosť a rozmerová stabilita so silnou odolnosťou proti nárazu a opotrebovaniu | Výstroj, vačka, vodiace komponenty, konštrukčné časti, komponenty odolné voči opotrebovaniu |
Tieto rozsahy sú skôr reprezentatívne ako univerzálne špecifikácie.
Komerčné polyuretánové formulácie môžu presahovať tieto rozsahy, a vzťah medzi tvrdosťou a mechanickým výkonom závisí od chémie polyméru, hustota zosieťovania, obsah plniva, teplota, a spôsob testovania.
6. Procesy výroby polyuretánu
Polyuretán môže byť vyrobený niekoľkými technológiami spracovania, a vhodná metóda závisí od chémie polyuretánu, geometria produktu, požadovaná tvrdosť, hustota, objem výroby, rozmerová tolerancia, a konečný výkon.
Reakčné vstrekovanie (RIM)
Reaction Injection Molding je vysoko produktívny proces, pri ktorom sa presne odmeriavajú dve alebo viac tekutých polyuretánových zložiek – zvyčajne izokyanátová a polyolová formulácia., zmiešané, a vstrekne sa do uzavretej formy.
Chemická reakcia prebieha rýchlo vo vnútri formy, kde materiál vyplní dutinu a následne vytvrdne do požadovaného tvaru.
RIM je obzvlášť vhodný pre veľké súčiastky, pretože relatívne nízka viskozita reakčného systému umožňuje plnenie zložitých foriem s pomerne nízkymi vstrekovacími tlakmi.
Výstužné materiály alebo plnivá môžu byť tiež začlenené do špecializovaných formulácií na zlepšenie tuhosti, dimenzionnosť, alebo nárazový odpor.
Výrobky:
Medzi typické produkty RIM patrí automobilové panely karosérie, nárazníky, spojlery, kryty zariadení, konštrukčné kryty, priemyselné kryty, a veľké ľahké lisované komponenty.
Liaty polyuretán
Liaty polyuretán sa vyrába zmiešaním reaktívnych polyuretánových zložiek a naliatím tekutej zmesi do pripravenej formy.
Materiál potom vytvrdzuje pri izbovej teplote alebo pri kontrolovanom ohreve, v závislosti od formulácie.
Tento proces poskytuje značnú flexibilitu pri zložení materiálu.
Výrobcovia môžu upraviť tvrdosť, pružnosť, odolnosť proti roztrhnutiu, odpor, tlmiace vlastnosti, a chemickú odolnosť výberom vhodných polyolov, izokyanáty, predlžovače reťazí, katalyzátory, a prísady.
Liaty polyuretán je obzvlášť cenný pre výrobky, ktoré to vyžadujú odpor, dopad na absorpciu, pružnosť, alebo prispôsobená tvrdosť.
Pred odlievaním je možné vykonať odplynenie, aby sa minimalizoval zachytený vzduch a vnútorné dutiny, najmä pre presné komponenty.
Výrobky:
Medzi bežné produkty patrí priemyselné valce, kolesá, puzdro, tuleň, tesnenia, podložky, stieracie čepele, izolátory vibrácií, tlmiče nárazov, ťažobných komponentov, a polyuretánové vložky na mieru.
Kompresné formovanie
Lisovanie používa odmerané množstvo polyuretánového materiálu umiestneného do vyhrievanej dutiny formy.
Forma sa potom uzavrie a aplikuje sa tlak, umožňujúcemu toku materiálu, prispôsobiť dutine, a vytvrdzujte pri kontrolovanej teplote a tlaku.
Tento proces sa bežne používa na termosetové polyuretánové systémy a elastomérne zlúčeniny.
Správna kontrola teploty formy, tlak, doba vytvrdzovania, a materiálová náplň je nevyhnutná, pretože nedostatočné vytvrdnutie môže znížiť mechanický výkon, zatiaľ čo nadmerná teplota alebo doba vytvrdzovania môžu ovplyvniť konečné vlastnosti materiálu.
Lisovanie je obzvlášť účinné pre relatívne jednoduché alebo stredne zložité geometrie a môže poskytnúť dobrú rozmerovú konzistenciu v médiu- na výrobu s veľkým objemom.
Výrobky:
Medzi typické produkty patrí tesnenie, tesnenia, podložky, nárazníky, komponenty tlmiace vibrácie, nosiť, ochranné kryty, a lisované polyuretánové elastomérne časti.
Vstrekovanie termoplastického polyuretánu (Tpu)
Termoplastický polyuretán je možné spracovať pomocou bežného termoplastu vstrekovanie vybavenie.
Na rozdiel od termosetového polyuretánu, TPU je možné opakovane zmäkčiť zahrievaním a stuhnúť chladením, umožňujúce jeho roztavenie a vstrekovanie do formy bez trvalej chemickej zosieťovacej reakcie.
Počas spracovania, presné ovládanie roztopenie, vstrekovací tlak, teplota formy, podmienky sušenia, A rýchlosť chladenia je dôležitý.
TPU je v rôznej miere hygroskopický, a nadmerná vlhkosť v peletách môže spôsobiť hydrolytickú degradáciu, povrchové chyby, bubliny, alebo znížené mechanické vlastnosti. Správne predsušenie je preto dôležitou súčasťou vstrekovania TPU.
Výrobky:
Vstrekovanie TPU sa široko používa na ochranné puzdrá, flexibilné konektory, tuleň, káblové komponenty, kolesá, úchopy, komponenty spotrebného tovaru, automobilové diely, lekárske komponenty, a priemyselné diely odolné voči opotrebovaniu.
Vytláčanie
Polyuretánové vytláčanie sa používa predovšetkým na výrobu kontinuálnych profilov, rúrka, filmy, listy, a iné výrobky s konštantnou geometriou prierezu.
Termoplastické polyuretánové pelety sa zahrievajú a plastifikujú v extrudéri a potom sa nepretržite pretláčajú cez špeciálne navrhnutú matricu.
Proces extrúzie vyžaduje starostlivú kontrolu teplota suda, rýchlosť skrutky, teplota dierok, rýchlosť vytláčania, podmienky chladenia, a vlhkosť materiálu.
Dizajn matrice je obzvlášť dôležitý, pretože viskoelastické správanie polyuretánu môže ovplyvniť rozmerovú stabilitu a napučiavať matricu.
Výrobky:
Medzi typické extrudované produkty patria TPU hadica, hadice, tuleň, tesnenia, pruhy, filmy, profilovať, káblové plášte, ochranné návleky, a flexibilné membrány.
Reakčné liatie a odstredivé liatie
Pre určité veľké alebo rotačne symetrické polyuretánové komponenty, možno použiť reakčné liatie a odstredivé liatie.
V reakčnom liatí, reaktívne polyuretánové zložky sa vložia do formy a nechajú sa polymerizovať a vytvrdnúť in situ.
Odstredivé odlievanie využíva rotačnú silu na distribúciu reaktívneho materiálu proti stene formy, vytvárajúci relatívne jednotný rúrkový alebo prstencový komponent.
Tieto procesy sú obzvlášť užitočné, keď konvenčné lisovanie vyžaduje drahé nástroje alebo keď má komponent veľký priemer a relatívne jednoduchú rotačnú geometriu..
Výrobky:
Aplikácie zahŕňajú veľké polyuretánové valčeky, rukávy, rúrka, prstene, vložky, nátery rúr, a špeciálne valcové komponenty odolné voči opotrebovaniu.
Penenie a tvarovanie peny
Polyuretánové peny sa vyrábajú kombináciou reaktívnych polyuretánových zložiek s fúkacím systémom, ktorý vytvára bunkovú štruktúru počas polymerizácie.
V závislosti od formulácie, vyfukovací mechanizmus môže zahŕňať chemické nadúvadlá, ako je voda reagujúca s izokyanátom za vzniku oxidu uhličitého, alebo fyzikálne nadúvadlá.
Formulácia určuje, či je výsledná pena flexibilný, polotuhá, alebo tuhý.
Veľkosť bunky, hustota, OTVORENÉ- alebo uzavretá bunková štruktúra, a rozmerová stabilita sú kontrolované prostredníctvom rovnováhy polyolov, izokyanáty, katalyzátory, povrchovo aktívne látky, nadúvadlá, a podmienky spracovania.
Výrobky:
Flexibilná polyuretánová pena sa bežne používa na podušky na sedenie, matrace, akustické materiály, a automobilové interiéry,
zatiaľ čo tuhé PU a PIR peny sú široko používané na stavebné izolačné panely, chladiaca izolácia, tepelnoizolačné systémy, a energeticky úsporné zariadenia.
CNC obrábanie polyuretánu
CNC obrábanie nie je primárny polymerizačný proces, ale je to dôležitý druhotný spôsob výroby polyuretánových komponentov.
Polyuretánový blok, pokrývka, prútik, alebo prefabrikovaný polotovar možno opracovať pomocou CNC sústruženia, mletie, vŕtanie, a ďalšie operácie na dosiahnutie presných rozmerov a zložitých geometrií.
Pretože polyuretán je pružný a môže sa deformovať pod reznými silami, parametre obrábania je potrebné zvoliť podľa tvrdosti a pružnosti materiálu.
Nadmerná rezná sila, tvorba tepla, alebo vychýlenie nástroja môže mať za následok rozmerové nepresnosti alebo zlú kvalitu povrchu. Ostré rezné nástroje a vhodné uchytenie obrobku sú obzvlášť dôležité pre mäkké akosti.
Výrobky:
Bežne sa používa CNC obrábanie presné polyuretánové tesnenia, objímky na mieru, opotrebované komponenty, valce, prototypy, inžinierske časti, náhradné komponenty, a maloobjemové prispôsobené produkty.
7. Aplikácia polyuretánu
Výnimočná všestrannosť polyuretánu mu umožňuje slúžiť ako konštrukčný materiál, elastomér, poťahovanie, lepidlo, tmel, pena, a izolačný materiál.
Jeho aplikácie teda siahajú od spotrebných produktov až po náročné priemyselné zariadenia.
Automobilový priemysel
Medzi typické aplikácie patria podsedáky, opierky hlavy, závesné púzdra, držiak motora, tuleň, komponenty riadenia, vnútorné obloženie, komponenty prístrojovej dosky, ochranné povlaky, a akustická izolácia.
Priemyselné valčeky a kolesá
Polyuretánové valčeky sú široko používané v:
- Dopravníkové systémy
- Zariadenia na manipuláciu s materiálom
- Tlačiarenské stroje
- Baliace stroje
- Textilné stroje
- Kolesá vysokozdvižného vozíka
- Vodiace valčeky
- Hnacie kolesá
Tuleň, Tesnenia, a priechodky
Polyuretánová kombinácia elasticity, odolnosť proti roztrhnutiu, a odolnosť proti oderu ho robí vhodným pre dynamické tesniace aplikácie.
PU tesnenia a hydraulické komponenty sa bežne používajú tam, kde materiál zažíva opakované kĺzanie, tlak, a mechanická deformácia.
Puzdrá a tlmiace prvky tiež ťažia zo schopnosti polyuretánu absorbovať vibrácie pri zachovaní štrukturálnej integrity.
Ťažba a ťažké zariadenia
Ťažobné a stavebné zariadenia vystavujú polymérne komponenty silnému oderu, dopad, prach, vlhkosť, a mechanické zaťaženie.
Polyuretán sa preto používa na opotrebenie vložiek, obrazovkové panely, žľabové vložky, stieracie čepele, valce, hydraulické tesnenia, a ochranné komponenty.
V abrazívnych prostrediach, správne formulovaný polyuretánový komponent môže výrazne znížiť frekvenciu údržby v porovnaní s elastomérmi menej odolnými voči opotrebovaniu.
Stavebné materiály
Polyuretán hrá dôležitú úlohu v moderných stavebných systémoch.
Pevné polyuretánové a polyizokyanurátové peny poskytujú nízku tepelnú vodivosť a sú široko používané v izolované panely, chladiacich systémov, obálky budov, strechy, steny, a izolácie potrubia.
Používajú sa aj polyuretánové tmely a nátery tesnenie spoja, hydroizolácia, podlaha, ochranné povlaky, a ochrana betónu.
Elektrické a elektronické výrobky
PU materiály môžu poskytnúť elektrickú izoláciu spolu s flexibilitou a ochranou životného prostredia.
Používajú sa na káblové plášte, zalievacie zmesi, enkapsulačné materiály, konektory, ochranné povlaky, a komponenty tlmiace vibrácie.
Formulácie môžu byť navrhnuté tak, aby poskytovali špecifické kombinácie dielektrických vlastností, odpor, flexibilita, a odolnosťou voči plameňu.
Obuv a spotrebný tovar
Flexibilný polyuretán a TPU sú široko používané v spotrebiteľských výrobkoch, pretože ponúkajú priaznivú kombináciu komfortu, odolnosť, trvanlivosť, a flexibilita dizajnu.
Aplikácie zahŕňajú podrážky topánok, komponenty športovej obuvi, ochranné puzdrá, úchopy, kolesá, športový tovar, batožinové komponenty, a flexibilné časti spotrebného tovaru.
8. Výhody polyuretánu
- Bezkonkurenčná laditeľnosť výkonu — tvrdosť, hustotu a mechanické vlastnosti možno presne navrhnúť v mimoriadne širokom rozsahu z jediného chemického základu.
- Výnimočná odolnosť proti oderu a opotrebovaniu — polyuretánové elastoméry bežne poskytujú 3–10× dlhšiu životnosť ako gumené alternatívy v aplikáciách s vysokým opotrebením.
- Špičková tepelná izolácia — tuhá PU pena je tepelne najúčinnejší komerčne dostupný organický izolačný materiál, zníženie spotreby energie budovy o 30-50%.
- Široká adaptabilita spracovania — môžu byť vyrobené penením, odlievanie, postrekovanie, vstrekovanie, extrúzia a in-situ aplikačné metódy.
- Univerzálna priľnavosť k podkladu — nátery a lepidlá sú pevne spojené s kovom, drevo, betón, sklo a väčšina plastov.
- Vynikajúce tlmenie vibrácií — pružné peny a elastoméry účinne absorbujú nárazy a hluk, vďaka čomu sú nevyhnutné pre automobilové a priemyselné riadenie NVH.
- Dizajn slobody — tekuté spracovanie umožňuje výrobu veľkých, komplexný, integrované časti, ktoré by nebolo možné pri použití gumy alebo pevného plastu.
9. Obmedzenia polyuretánu
- Stredná teplotná odolnosť — štandardné druhy majú nepretržité prevádzkové limity 80–120 °C. Dlhodobé vystavenie nad tento rozsah spôsobuje tepelnú degradáciu a trvalú stratu majetku.
- Citlivosť na hydrolýzu — Polyuretány na báze polyesteru sa pri dlhodobom zahriatí postupne rozkladajú, vlhké prostredie. Polyéterové triedy fungujú lepšie, ale stále majú svoje limity.
- UV degradácia aromatických tried — štandardné aromatické polyuretány žlté a kriedové pri dlhšom vystavení UV žiareniu. Alifatické triedy to riešia, ale za podstatne vyššie náklady.
- Nebezpečenstvo pri manipulácii so surovinami — nezreagované izokyanátové monoméry dráždia dýchacie cesty a počas spracovania si vyžadujú riadne vetranie a OOP. Úplne vytvrdené produkty sú bezpečné pre bežné konečné použitie.
- Horľavosť — nemodifikovaný polyuretán je horľavý a pri spaľovaní môže uvoľňovať toxické výpary. Pre stavebné a prepravné aplikácie sú potrebné formulácie spomaľujúce horenie.
- Recyklačné výzvy — zosieťovaný termosetový polyuretán sa nedá pretaviť, sťažuje mechanickú recykláciu. Technológie chemickej recyklácie sa objavujú, ale zatiaľ nie sú všeobecne dostupné.
10. Úvahy o životnom prostredí a udržateľnosti
| Aspekt | Hodnotenie |
| Obnoviteľné zdroje | Polyoly na biologickej báze sú čoraz dostupnejšie, získané z rastlinných olejov alebo rastlinných zdrojov. |
| Recyklatalita | Termoplastické polyuretány (Tpu) sú recyklovateľné; termosety (tuhé peny, veľa elastomérov) nie sú. |
| Spotreba energie | Výroba polyuretánu z petrochémie je energeticky náročná. |
| Hodnotenie životného cyklu | Závisí od formulácie a aplikácie; izolácia (tuhá pena) môže poskytnúť významné úspory energie. |
| Koniec životnosti | Penový odpad sa ťažko recykluje; spaľovanie je bežným spôsobom zneškodňovania. |
| Zdravie a bezpečnosť | Izokyanáty sú toxické; Pri manipulácii je nevyhnutné správne vetranie a OOP. |
| Biologická odbúrateľnosť | Bežný polyuretán nie je biologicky odbúrateľný. |
11. Polyuretán vs. Guma a konvenčné plasty
Polyuretán zaujíma výrazné postavenie medzi elastomérmi a technickými plastmi.
Nasledujúce porovnanie poukazuje na hlavné rozdiely medzi polyuretánom a niekoľkými bežne používanými materiálmi.
| Majetok | Polyuretán | Prírodný kaučuk | Polyetylén (Pne) | Nylon |
| Materiál | Všestranný polymér; dostupný ako elastomér, termoplast, termoset, a pena | Prírodný elastomér | Termoplast | Technický termoplast |
| Typická tvrdosť | Približne 20 Pobrežie A až 70+ Shore D, v závislosti od formulácie | Približne 20 – 90 Shore A | Typický rad Shore D pre pevné triedy | Typicky Rockwell alebo Shore D; všeobecne tuhý |
| Pevnosť v ťahu | Bežné triedy elastomérov približne 20–60 MPa; závislé od formulácie | Približne 15–30 MPa pre mnohé komerčné triedy | Približne 10-40 MPa, závislý | Približne 50–100 MPa pre mnohé technické triedy |
| Predĺženie pri prestávke | Bežne 200 – 700 % pre elastomérne triedy | Bežne 400 – 800 % | Typicky 100 – 1 000 % v závislosti od triedy | Vo všeobecnosti oveľa nižšie ako elastomérny polyuretán |
| Odpor | Vynikajúci; jednou z hlavných výhod polyuretánu | Dobré až vynikajúce | Umiernený | Dobre |
| Odolnosť proti roztrhnutiu | Veľmi dobré až vynikajúce | Vynikajúci | Mierny | Dobre |
| Elastické zotavenie | Vynikajúci v správne formulovaných elastoméroch | Vynikajúci | Vo všeobecnosti nižšie ako elastoméry | Relatívne obmedzené |
Nárazový odpor |
Veľmi dobrý; zostáva vysoko účinný v mnohých náročných aplikáciách | Vynikajúci | Dobre, najmä v akostiach PE určených na odolnosť proti nárazu | Dobré až vynikajúce |
| Odolnosť voči olejom a mastnote | Vo všeobecnosti veľmi dobré, najmä s vhodným polyesterom- alebo formulácie na báze polyéterov | Relatívne chudobné; oleje môžu spôsobiť opuch a poškodenie | Vo všeobecnosti dobrý proti mnohým chemikáliám, ale odolnosť voči rozpúšťadlám sa líši | Dobre, aj keď určité chemikálie a vlhkosť môžu ovplyvniť výkon |
| Chemický odpor | Dobré až vynikajúce v závislosti od chémie; polyester a polyéter PU sa správajú odlišne | Obmedzené proti olejom, palivo, ozón, a niektoré chemikálie | Vynikajúca odolnosť voči mnohým kyselinám, alkalis, a vodné chemikálie | Dobrá odolnosť voči mnohým uhľovodíkom a olejom, ale citlivé na určité kyseliny a vlhkosť |
| Odolnosť proti vlhkosti | Závisí od formulácie; polyéter PU vo vlhkom prostredí vo všeobecnosti funguje lepšie | Dobré v mnohých aplikáciách, ale citlivé na starnutie vplyvom prostredia | Veľmi dobrý | Absorpcia vlhkosti môže byť významná a môže ovplyvniť rozmery a mechanické vlastnosti |
Zvetrávanie / UV odolnosť |
Dobré až vynikajúce s vhodnou stabilizáciou; alifatický PU ponúka obzvlášť silnú UV odolnosť | Obmedzený; ozón a UV môžu urýchliť degradáciu | Všeobecne dobré, najmä s UV stabilizátormi | Mierny; Pre vonkajšie použitie môžu byť potrebné UV stabilizátory |
| Teplotný odpor | Široký rozsah, ale veľmi závislé od formulácie; mnohé druhy pracujú od mínusových teplôt do približne 80–120 °C nepretržite | Bežne účinný pri približne -50 až 80 °C, v závislosti od zlúčeniny | Široký rozsah; závislý | Vo všeobecnosti vyššia teplotná schopnosť nepretržitého používania ako elastomérny PU |
| Flexibilita pri nízkych teplotách | Dobré až vynikajúce pre správne formulované triedy | Vynikajúci | Dobré pre vhodné nízkoteplotné triedy | Vo všeobecnosti nižšia ako flexibilný polyuretán a guma |
| Absorpcia vody | Všeobecne nízka, ale výrazne sa líši v závislosti od chémie a bunkovej štruktúry | Nízka až stredná | Veľmi nízky | Relatívne vysoká v porovnaní s PU a PE |
| Nosnosť | Vynikajúce pre elastoméry; vysokovýkonné triedy dokážu vydržať značné tlakové a dynamické zaťaženie | Dobre, ale dlhodobá deformácia môže byť významná | Dobré pre konštrukčné termoplastické aplikácie | Vynikajúci pre pevné konštrukčné komponenty |
Únava |
Vynikajúci v mnohých dynamických aplikáciách | Vynikajúce pri vhodnom cyklickom zaťažení | Dobre | Dobre |
| Spracovanie metód | Odlievanie, reakčné vstrekovanie, vstrekovanie, vytláčanie, kompresné formovanie, penenie, obrábanie | Latexové spracovanie, formovanie, vytláčanie, vulkanizácia | Vstrekovanie, vytláčanie, vyfukovanie, rotačné formovanie | Vstrekovanie, vytláčanie, obrábanie |
| Typické aplikácie | Kolesá, valce, tuleň, puzdro, tesnenia, izolátory vibrácií, povlaky, pásy, peny, výstroj | pneumatiky, tuleň, rukavice, vibračné držiaky, hadice, elastické komponenty | Balenie, potrubia, kontajnery, vložky, filmy, konštrukčné plastové diely | Výstroj, ložiská, puzdro, štrukturálne komponenty, elektrické časti |
| Hlavná výhoda | Výnimočná kombinácia odpor, pružnosť, tvrdosť, nosnosť, a flexibilita dizajnu | Vynikajúca elasticita, únava, a odolnosť | Nízka cena, chemický odpor, nízka absorpcia vlhkosti | Vysoká sila, tuhosť, dimenzionnosť, a teplotná schopnosť |
| Hlavné obmedzenie | Vlastnosti sa značne líšia v závislosti od formulácie; niektoré druhy sú citlivé na hydrolýzu, zahrievať, alebo UV vystavenie | Zlá odolnosť voči olejom, ozón, a niektoré chemikálie | Nižšia teplota a mechanický výkon ako mnohé inžinierske polyméry | Absorpcia vlhkosti a citlivosť na určité chemikálie môžu ovplyvniť výkon |
12. Záver
Polyuretán má jedinečné postavenie vo svete materiálov ako dizajnovo najflexibilnejšia polymérová platforma, ktorá je dnes k dispozícii.
Jeho molekulárna štruktúra oddelená mikrofázou umožňuje ladenie výkonu v celom spektre od mäkkej peny po pevný technický plast, podpora kritických funkcií v takmer každom priemyselnom sektore.
Žiadna iná rodina materiálov nemôže súčasne slúžiť ako odpruženie, izolácia, konštrukčný prvok a ochranný náter s rovnakou účinnosťou.
Ako globálny dopyt po energetickej účinnosti, ľahkých a pokrokových materiálov rastie, polyuretán zostane základným priemyselným materiálom – vyvíja sa od svojho pôvodu na báze ropy smerom k udržateľnejšiemu, budúcnosť obehového hospodárstva pri zachovaní mimoriadnej všestrannosti, vďaka ktorej je nevyhnutný pre modernú výrobu a stavebníctvo.
Časté otázky
Je to polyuretánový plast alebo guma?
Polyuretán patrí do kategórie medzi gumou a plastom. Mäkké polyuretánové elastoméry sa správajú podobne ako guma, zatiaľ čo tvrdé polyuretánové triedy dosahujú technické vlastnosti plastov.
Na rozdiel od pravej gumy, nie je zosieťovaný vulkanizáciou; na rozdiel od skutočného plastu, je vysoko elastický vo väčšine svojho rozsahu tvrdosti. Najpresnejšie sa klasifikuje ako elastomérny polymér.
Je polyuretánový horľavý?
Niektoré formulácie sú horľavé. Pre aplikácie vyžadujúce požiarnu odolnosť sa zvyčajne pridávajú retardéry horenia.
Pevná polyuretánová pena, používa sa pri izolácii budov, musí spĺňať prísne normy požiarnej bezpečnosti.
Aký je rozdiel medzi polyéterom a polyesterovým polyuretánom?
Polyéterpolyuretán má lepšiu odolnosť proti hydrolýze, mikrobiálnej rezistencie, a flexibilita pri nízkych teplotách.
Polyesterový polyuretán má vyššiu pevnosť v ťahu, roztrhnúť, a odolnosť proti oderu, ale je náchylný na hydrolýzu a mikrobiálne napadnutie.
Čo je TPU?
TPU znamená termoplastický polyuretán. Ide o typ polyuretánu, ktorý je možné spracovávať ako bežné plasty (vstrekovanie, vytláčanie) a je recyklovateľný.
Používa sa v hadiciach, hadičky, filmy, obuv, a mnoho priemyselných aplikácií.
Ako sa vyrába polyuretánová pena?
Polyuretánová pena sa vyrába reakciou izokyanátu s polyolom v prítomnosti nadúvadla (typicky voda), katalyzátory, a povrchovo aktívne látky.
Reakciou vzniká plynný CO₂, ktorý expanduje polymér do peny.
