یکی از انواع فومهای عایق کاری فوم پلی یورتان می‌باشد که به دو صورت دستی و با استفاده از دستگاه تزریق می‌شوند. این فوم به وسیله ترکیب و واکنش شیمیایی بین دی ایزوسیانات و پلیول که دو ماده بسیار واکنش پذیر هستند در اشکال مختلفی مانند بلوکی، تخته‌ای، اسپری و تزریق تولید می‌شود. در این مقاله قصد داریم با انواع فوم پلی اورتان، کاربرد هرکدام و مزایای آنها آشنا شویم.
فوم پلی اورتان چیست ؟
این فوم از واکنش شیمیایی و ترکیب میان دی ایزوسیانات (Isocyanate) و پلیول (Polyol) تولید می‌شود که یکی از اعضای خانواده پلاستیک یا پلیمر‌ها است. این مواد پس از ادغام با یکدیگر در شرایط تحت فشار و حرارت پس از مدتی به سرعت حجم آن 30 الی 20 برابر افزایش می‌یابد. با کشف پلی یورتان توسط اوتو بایر در آلمان پیشرفت بسیاری در صنایع مختلف جهان به وجود آمد. این فوم‌ها دارای 3 نوع فومهای نرم، فومهای نیمه نرم و فومهای سخت تقسیم می‌شوند.
فوم پلی یورتان یکی از مواد عایق حرارتی و عایق الاستومری می‌باشد که به دلیل نوع دانسیته این ماده و مزیت‌های آن در عایق کاری اجسام استفاده می‌شوند.
انواع پلی اورتان
فومهای پلی یورتان بسته به درجه سختی به ۳ دسته فومهای نرم، فومهای نیمه نرم و فوم سخت پلی یورتان تقسیم می‌شوند که در ادامه به بررسی کاربرد هریک از آنها خواهیم پرداخت:
فوم نرم پلی یورتان(soft)
فوم پلی یورتان نرم دارای دانسیته 35 تا 55 کیلوگرم بر مترمکعب می‌باشند و به دلیل سلول باز بودن آنها هوا به راحتی از درون آنها عبور می‌کنند. این فوم‌ها قابلیت انعطاف پذیری و استحکام کششی بالایی می‌باشند همچنین به دلیل اینکه این فوم‌ها در جذب صوت عالی و ضریب هدایت پایینی دارند در برابر اغلب حلال‌ها مقاومت بسیاری نشان می‌دهند، ولی در برابر باز‌های قوی و اسید‌‌ها مقاومت پایینی دارند. بدین ترتیب از این فومهای پلی یورتان نرم بسته به درجه سختی که دارند در موارد زیر استفاده می‌کنند:
- پلی یورتان نرم بلوکی: در تولید انواع تزيینات داخلی خودرو مانند بالشتک‌‌‌های پشت سری، تشک‌های خواب، فوم ابر و اسفنج
- پلی یورتان نرم قالبی: از این نوع عموما در تولید مبلمان منازل و ادارات،صندلی قطار،صندلی خودرو، صندلی هواپیما استفاده می‌شود.
فوم نیمه نرم یا نیمه سخت(semi-Rigid-semi-soft)
این نمونه از فوم پلی یورتان نسبتا شبیه به فومهای نرم هستند ولی به دلیل تغییری که فرمولاسیون آن رخ می‌دهد از نظر سختی چیزی مابین فومهای نرم و سخت می‌باشد بطوری که سختی و ساختار بخشی از این فومهای پلی یورتان نیمه نرم مانند فوم نرم سلول باز و بخشی دیگر مانند فوم سخت سلول بسته است این درحالی است که این مواد آب را به خود جذب ولی رطوبت هوا را جذب نمی‌کنند.
کاربرد فوم یورتان نیمه سخت
- در تولید فوم ضربه گیر سپر ماشین
- در تولید اسباب بازی کودکان و لوازم تزئینی
- برای تولید فومهای ضربه گیر در صنایع دریایی، ریلی و حمل و نقل
فوم سخت پلی اورتان (Rigid)
این نوع از فومهای پلی یورتان یا فوم پلی ایزوسیانورات یکی از محبوب ترین عایق‌های جهان است که پس از سال 1960با گشترش و توسعه در تولیدشان، بیشتر برای صرفه جویی در مصرف انرژی و به عنوان عایق در ساختار‌‌‌هایی که مانند ساندویچ هستند مورد استفاده قرار می‌گیرند و به دلیل داشتن ساختار سلول بسته، ضریب هدایت حرارتی پایینی هم نسبت به دیگر فوم‌ها دارند. در ادامه به تعدادی از ویژگی‌های این فوم پلی‌یورتان سخت خوهیم پرداخت:
- در صورت داشتن دانسیته پایین خواص عایق حرارتی بالایی دارد.
- بدون نیاز به گرمایش می‌توان این فوم پلی اورتان سخت را تولید کرد.
- مقاومت خوبی در برابر بنزین، نفت و دیگر حلال‌های غیر قطبی دارند.
- تا حدودی مقدار مصرف سوخت و هزینه‌های مصرف و تولید را کاهش می‌دهد.
- به راحتی به موادی مانند فولاد، رزین‌های ترموست، فیبر، فوم و چوب می‌تواند بچسبد.
کاربرد فوم پلی یورتان سخت
- در عمران و معدن
- در ساخت کشتی‌ها
- پلاستیک یخچال و فریزر
- در داخل دیواره فلز ساختمان
- ساخت ساندویچ پنل‌ها و شناور‌ها
- به عنوان عایق حرارتی در ساختمان
- در ساخت فوم شانه تخم مرغی
- در مبلمان برای تولید قطعات دکوراتیو
- برای ساخت داشبورد و ضربه‌گیر‌های خودرو
سه روش اجرای مواد پلی اورتان در صنعت
مواد پلی یورتان را می‌توان به سه روش مختلف در صنعت استفاده نمود که هر کدام از این روش‌ها دارای زمان بندی خاصی برای عایق کاری، ایجاد یک محصول جدید و تولید قالب می‌باشند این سه روش شامل موارد زیر می‌باشد:
1- تزریق (در زمان نسبتا زیادی صورت می‌گیرد و همچنین از یه قالب برای تزریق استفاده می‌شود)
2-اسپری (در مدت زمان کمی انجام می‌گیرد)
3-ریختن (در زمان نسبتا زیادی صورت می‌گیرد به دلیل امکان شکل دهی)
فرق پلی اورتان و پلی یورتان
این دو کلمه در واقع یک محصول هستند و هیچ تفاوتی در انواع، نخوه ساخت و کاربردشان وجود ندارد و فقط در تلفظ این کلمه توسط افراد مختلف تفاوت وجود دارد. بنابراین دیگر در هنگام خرید ساندویچ پانل سقفی اگر هر یک از دو واژه پلی یورتان یا پلی اورتان را شنیدید دیگر نگران تفاوت آنها نباشید.
مزایای فوم عایق پلی یورتان
این فوم‌ها به دلیل خواص و ویژگی‌هایی که داند دارای مزایای زیادی می‌باشند که آنها را نام خواهیم برد:
- غیر سمی
- چسبندگی بالا
- وزنی پایین و سبک
- دوام و طول عمر بالا
- عایق حرارتی بسیار خوب
- قابلیت تزریق و قالب گیری
- مقاوم در برابر تغییرات دمایی
- دارای قابلیت انعطاف پذیری بالا
- جلوگیری از نفوذ بخارآب و رطوبت
- مقاوم در برابر عوامل خورنده محیطی