Gépészet | Gépgyártástechnológia » Grőb Péter - Poliuretánok

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépszerkezettani Intézet Poliuretánok Grőb Péter Gépszerkezettani Intézet Ph.D hallgató Dátum: 2005. november 24 1 Polimer feldolgozás Fröccsöntés Vákuum-formázás Extrudálás Reaktív fröccsöntés RIM 2 Integrálhabok Poliuretánok Lágy habok Elasztomerek Kemény habok Szálasanyagok Bevonatok 3 Poliuretánok helye a világban Anyag Éves mennyiség Megoszlás Növekedés 1. PE (LD, LLD, HD) 55,8 mt 33,8 % 5% 2. PP 31,7 mt 19,2 % 6,4% 3. PVC 27,1 mt 16,4 % 3% 4. PS 14,2 mt 8,6 % 4% 5. (6) PUR 9,2 mt 5,6 % 6,2% 6. (5) PET 8,3 mt 5% 10,5% ∑ 88,6% Forrás: Műanyag és Gumi 2004/1. 4 Poliuretánok fejlődése (világ) Po liure tán-fe lhas ználás alakulás a 14,8 Fe lhas ználás [Mt/é v] 16 14 11,3 12 9,2 10 8 8 6,3 5 6 3,8 4 2 0,1 0,6 1,4 2 2,6 0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2002 2005 2010 Év Forrás: Farkas F.:

Poliuretánok; Műanyag és Gumi 2004/1 5 A po liure táno k fe lhas zlás ának me g o s zlás a 2003ban S port é s s za ba didő Építőipa r 1% 22% Bútoripa r 29% Cs oma golá s 2% Ké s zülé ke k, S zá llítá s e le krtonika 15% 8% Te xtilipa r Cipőipa r 4% 7% Egyé b ipa rok 12% Forrás: Műanyag és Gumi 2005/1. 6 PUR te rmé ke k s ze rke ze t s ze rinti me gos zlás a Lá gy ha b (RIM) 9% Lá gy forma ha b 21% Ela s ztome re k 16% Be vona tok 15% Ke mé ny ha b Ra ga s ztók (he lys zíni) 6% 2% Tömíté s e k Ke mé ny ha b 3% (ké s zülé ke k) Építőipa ri Öntőgya ntá k 8% 2% ke mé ny ha b Kötőa nya gok 4% 14% Forrás: Műanyag és Gumi 2004/8. 7 PUR gyártás Magyarországon •BorsodChem RT. (Kazincbarcika) •MDI 50 kt/év + 80 kt/év •TDI 60 kt/év (világtermelés 4,2%-a!) •Elastogran Kemipur Kft. (BASF csoport tagja) (Solymár) PUR rendszerek, csak forgalmazás •Huntsman Polyurethanes Képviselet (Solymár) PUR rendszerek,

adalékanyagok forgalmazása •Bayer Hungária Kft. (Budapest) PUR rendszerek 8 Po liure tánfe lhas z nálás Mag yaro rs z ág o n (2000) Lá gy forma ha b 5% Ela s ztome r 12% Lá gy tömbha b 52% Ke mé ny ha b 31% 2000-ben: 17.500 t 2005-ben kb. 40000 t 9 PUR technológia Izocianát Poliol (folyékony) (folyékony) Keverőfej Habosítószer Adalékanyagok (folyékony) (folyékony, szilárd) Kész termék (szilárd) 10 A PUR gyártás alapanyagai Izocianátok •MDI (difenil-metán-diizocianát) •TDI (toulién-diizocianát) Poliolok •Poliéter-poliol (74%) Adalékok •Poliészter-poliol (25%) •lánchosszabbítók, térhálósítók, Habosítószerek •katalizátorok, •kémiai, •fizikai. •stabilizátorok., •égésgátlók stb. 11 PUR habok Lágy habok Tömbhab Integrálhab (RIM) Lágy hab 55% Formahab Szórt hab PUR fe lhas ználás me g o s zlás a Habg yártás 2000-be n Egyéb hab 1% Kemény habok Integrálhab 12%

Kemény hab 32% Egyé b 11% Cipőipa r 5% J á rműipa r 20% Bútoripa r 32% S zige te lé s 32% 12 A habgyártás "A" komponens "B" komponens Tárolás Tárolás Kondicionálás Kondicionálás Adagolás Adagolás Keverés Formába öntés/kitöltés Reagáltatás Kész termék 13 Lágy habok Lágy tömbhabok Lágy formahabok Tömbhabok Poliéter alapú (90%) Standard hab (90%) Szuperlágy hab Nagyrugalmasságú hab Poliéter alapú (10%) Speciális hab Technikai hab Textilhab 14 Lágy habok gyártása Tömbhabok készítése Formahabok készítése • formaleválasztó felvitele, • betétek, erősítőanyagok elhelyezése, • kondicionálás, • formazárás, • anyag belövése, • formahabok kivétele, • szerszám tisztítása. 15 Lágy habok felhasználása 1. bútorkárpit betét, 2. matracok, Egyé b 10% Ma tra c 25% 3. járművek – ülések, szigetelő lemezek, 4. textilipar – táskabélések,

sportcipők, 5. csomagolóipar, Bútoripa r 45% Te xtilipa r 5% J á rm űipa r 15% 6. háztartás – szivacsok, hang és hőszigetelő elemek, 7. sport, szabadidő – tornaszőnyegek betétje 16 Integrálhabok Olyan habok, amelyekből készített gyártmányok felületén pórusmentes, tömör héj képződik, és a sűrűség a gyártmány magja felé fokozatosan csökken. 17 Gyártástechnológia Integrálhabok gyártása: formába öntött reaktív technológia RIM – Reactive Injection Moulding Szerszám •megfelelő szilárdság (8-10 bar), •temperálhatóság 40-100 oC között, •jó hőállóság (150-180 oC), •pontos zárás, •légteleníthetőség, •szériagyártásra való alkalmasság (jó kopásállóság). 18 Integrál habok felhasználása Autóipar Cipőipar •spoiler, •cipőtalpak. •sárvédő, •hűtőrács, •lökésgátló, •oldalcsík, •sebváltó-gomb, •kalaptartó, Építőipar •ablakkeretek, •vízelvezetők,

•díszlécek. Elektronikai ipar •fejtámla. 19 Kemény habok Gyártás: szakaszos+folyamatos Felhasználás: •épületek szigetelésére, •hűtéstechnikai szigetelések (hűtőgép), •csövek, tartályok szigetelése. 20 Poliuretán elasztomerek Olyan anyagok, amelyek környezeti hőmérsékleten bizonyos határok között reverzibilisen deformálhatók. Elasztomerek Termopalsztikus elasztomerek (TPUR) Fröccsöntés Extrudálás Öntött elasztomerek Kalanderezés Meleg öntés Hideg öntés Kaucsukok Vulkanizálás Izocianát térhálósítás 21 Termoplasztikus elasztomerek Nem térhálós polimerek, felhasználási hőmérsékleten gumiszerűen viselkednek, magasabb hőmérsékleten viszont megolvaszthatóak. Tulajdonságai: Felhasználás: •kiemelkedő rugalmasság, •tömítőgyűrűk, •nagy rug. modulus, •autó alkatrészek, •kiváló kopásállóság, •kasírozott fóliák, •jó vegyszerállóság, •kábelbevonatok,

•jó időjárás-állóság. •egészségügyi termékek. (protézisek, implantációk) 22 Öntött elasztomerek Tulajdonságai: •széles keménységtartomány előállítható (ShA10 – ShD 70), Felhasználás: •görgők és hengerbevonatok, •csillapító elemek, •kiemelkedő rugalmasság, •tömítések, •jó vegyszerállóság, •rugók. •viszonylag jó időjárásállóság. Előállítás: öntéssel. 23 PUR kaucsukok Tulajdonságok: Felhasználás: •nagy szilárdság, •abrocsgyártás, •kiváló kopásállóság, •lengéscsillapítók. •széles keménységtartományban előállítható, •jó UV és sugárzásállóság, •jó vegyszerállóság. 24 PUR filmképzők Lehetnek egy ill. kétkomponensűek Poliuretán filmképzõk Lakkok Fémlakkok Falakkok Mûbõrök Textil-, bõr-, papíripari filmképzõk Beton lakkok 25 Ragasztóanyagok Def: Olyan anyagok, amelyek szilárd anyagok felületét tapadással (adhézió)

és saját szilárdságukkal (kohézió) köti össze anélkül, hogy az összekötendő anyagok szerkezeti felépítése vagy eredeti tulajdonságai lényegesen megváltoznának. Lehet: •egy vagy többkomponensű, •fizikai vagy kémiai folyamat révén szilárduló, •hidegen vagy melegen kötő, •oldható vagy oldhatatlan kötésű. 26 Ragasztók típusai •oldószeres PUR ragasztók, •reaktív PUR ragasztók (egy vagy kétkomponensűek). •UV fényre szilárduló ragasztók, •diszperziós PUR ragasztók, •PUR ömledékragasztók. 27 PUR szálasanyagok Poliuretán szálasanyagok = elasztomer selymek 2002-ben a felhasznált anyag 240 kt volt (3,5%) Szálképzés Prepolimerbõl Reaktív szálképzés Oldatból Száraz szálképzés Nedves szálképzés Ömledékbõl Extrúziós szálképzés 28 Szálasanyagok tulajdonságai Tulajdonságok: Feldolgozás: •kis húzóerőre fellépő több száz százalékos nyújthatóság, 1. cérnagyártás •jó

vegyszerállóság, •jó hőmérsékletállóság. 2. szövés, fonás, varrás Termékek: • fürdőruhák, • sportruházat, • fehérneműk, harisnyák, • elasztikus nadrágok. 29 Újrahasznosítás PUR hulladékhasznosítás Fizikai-mechanikai hasznosítás Recikálás Gyártmány Termikus hasznosítás Kémiai hasznosítás Depolimerizáció (Hidrolízis) Hidrogénezés Nyersanyag Pirolízis Gázosítás Égetés Energia 30 Köszönöm a figyelmet! 31