محصولات

فوم لاتکس پلی یورتان ساختاری سلول باز، انعطاف‌پذیری و راحتی بسیار مناسبی دارد و به دلیل خاصیت ارتجاعی بالا و طول عمر طولانی‌اش بسیار محبوب است. فوم لاتکس پلی یورتان تهویه‌پذیری خوبی دارد و به توزیع یکنواخت وزن بدن کمک می‌کند. همچنین، این فوم به عنوان یک ماده ضد حساسیت و ضد باکتری عمل می‌کند و به ویژه در تشک‌ها، بالشت‌ها، مبلمان و محصولات ارتوپدی به کار می‌رود.

از آنجایی که مواد پلی یورتانی چسبندگی بسیار خوبی به انواع سطوح از جمله قالب دارند، این امر فرآیند قالب گیری آن‌ها را زمان بر و دشوار می‌سازد. از این رو، زمانی که نتوان قطعات را به سادگی از قالب خارج کرد، باید از ماده رهاساز استفاده شود. به بیان دیگر، ظاهر و خواص سطح نمونه در فرآیند قالب گیری، به انتخاب ماده رهاساز مناسب بستگی دارد. مواد رهاساز از قالب، با توجه به کاربرد به دو دسته مواد پایه آب و پایه حلال تقسیم‌بندی می‌شوند. این مواد مانع فیزیکی و یا شیمیایی بین قالب و سطح محصول قالب گیری شده ایجاد و به جدایش ساده‌تر محصول از قالب کمک می‌کنند. از عوامل رهاساز از قالب متداول می‌توان به واکس‌ها یا سیلیکون‌هایی اشاره کرد که در حلالی آلی با دمای جوش پایین حل می‌شوند.

خواص فوم‌های پلی یورتانی به شدت به اندازه و نوع سلول‌بندی آن‌ها بستگی دارد. سورفکتانت‌ها (عوامل فعال سطحی) سیلیکونی موجب بهبود سازگاری اجزای سازنده فرمول‌بندی با یکدیگر و کاهش تنش‌های سطحی کلی سیستم می‌شود. در حقیقت، سورفکتانت‌های سیلیکونی در فرآیند تولید فوم‌های پلی یورتانی به فرآیند هسته‌گذاری و رشد سلولی کمک می‌کنند. در نهایت، با انتخاب سورفکتانت مناسب نوع سلول‌بندی مطلوب قابل دستیابی خواهد بود و به جرأت می‌توان گفت که این مواد در ارتقا پایداری فوم موثر هستند.

فوم‌های پلی یورتانی به طور ذاتی آتش گیر هستند از این رو، با افزودن مقدار کافی از عوامل ضد اشتعال می‌توان فرآیند سوختن آن‌ها را اصلاح کرد. این مواد، انواع مختلفی دارند و در طبقه‌بندی‌های متفاوتی شامل مایع، پودری، فعال، غیرفعال، جاذب رادیکال، تشکل دهنده ذغال و… قرار می‌گیرند. لازم به ذکر است که به طور کلی، عوامل ضد اشتعال با ماتریس (بستر) پلی یورتانی پیوند نمی‌خورند و هر لحظه می‌توانند از ماتریس جدا و در محیط متصاعد شوند.

یکی از مراحل اصلی در تولید فوم‌های پلی یورتانی، تولید گاز است. فاز گازی هر چند که از نظر وزنی قابل انکار باشد اما از نظر حجمی چشم¬گیر است و در بسیاری از خواص فوم پلی یورتان نقش دارد. در تولید فوم¬‌های پلی یورتانی از دو روش کلی برای تولید گاز، می‌تواند استفاده شود: روش شیمیایی و روش فیزیکی، علاوه بر آن، امکان ترکیب این دو روش نیز وجود دارد (استفاده همزمان از عوامل فیزیکی و شیمیایی). عوامل فوم‌زا فیزیکی، مایعاتی با نقطه جوش پایین هستند که با گروه‌های ایزوسیانات واکنش نمی‌دهند؛ آن‌ها در اثر واکنش گرمازا تشکیل فوم (حرارت تولید شده در طی واکنش)، تبخیر و باعث تولید گاز می‌شوند. این مواد شامل CFCs (کلروفلوئوروکربن ها)، HCFCs (هیدروکلروفلوئوروکربن ها)، HFCs (هیدروفلوئوروکربن ها) و… می‌شوند. عوامل فوم‌زا شیمیایی، این عوامل با گروه‌های ایزوسیانات واکنش می‌دهند و گاز کربن دی اکسید تولید می‌کنند و شامل بوریک اسید، آب و… می‌شوند.

با وجود آنکه ایزوسیانات‌ها نقشی تعیین کننده در تولید پلی یورتان‌ها دارند، اما پلی ال‌ها (موادی که دارای گروه‌های هیدروکسیل هستند) نیز به طرز چشم گیری بر خواص نهایی پلی یورتان تاثیرگذار می‌باشند. به جرأت می‌توان گفت که خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی پلی یورتان‌ها به طور مستقیم وابستگی به ساختار شیمیایی پلی ال‌هایی دارد که برای تولید آن‌ها استفاده شده است. به بیان دیگر، وزن مولکولی، تعداد گروه‌های عاملی (عاملیت) و ماهیت پلی ال، بر خواص پلی یورتان‌ها اثر می‌گذارند. با توجه به میزان مصرف پلی ال‌هایی که برای تولید پلی یورتان‌ها بکار می‌روند، متداول‌ترین آن‌ها پلی ال‌های پلی اتری و پلی استری هستند؛ پس از آن‌ها، پلی ال‌های اتری با گروه انتهایی آمینی و در مقادیر کمی پلی ال‌های پلی کاپرولاکتون مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ابتدا تنها پلی ال‌های پلی استری در صنعت پلی یورتان در دسترس بودند و این امر به دلیل ویژگی‌های برتر پلی یورتان‌های تولید شده با پلی ال پلی استری بود که مقاومت حرارتی بهتر و مقاومت بیشتری نسبت به حلال در مقایسه با پلی یورتانی‌های پلی اتری از خود نشان می‌دادند.

به طور معمول، پلی یورتان‌ها در اثر واکنش بین پلی ال‌ها با ایزوسیانات‌ها بدست می‌آیند. ایزوسیانات‌ها همچنین با آمین‌های موجود در فرمول‌بندی واکنش می‌دهند و اتصالات اوره را شکل می‌دهند. این مواد در اثر واکنش با آب، حد واسط ناپایداری به نام کاربامیک اسید را ایجاد می‌کنند که به آمین و کربن دی اکسید تجزیه می‌شوند. علاوه بر آن، یکی از مواردی که فرآیندهای تولید اتصالات عرضی (فرآیند پخت) به آن بستگی دارد، نوع ساختار ایزوسیانات می‌باشد.

پلی یورتان‌ها موادی قطبی هستند بنابراین تنها حلال‌های قطبی بر آن‌ها اثر می‌گذارند. این مواد در مقابل بسیاری از حلال‌های آلی و مواد شیمیایی مقاوم هستند و عملکرد خوبی را از خود به نمایش می‌گذارند. به بیان دیگر، پلی یورتان‌هایی که دارای اتصالات عرضی (پخت شده) باشند، امکان حل شدن آن‌ها در حلال وجود ندارد و در حلال تنها متورم می‌شوند. مهم‌ترین دلیل استفاده از حلال برای تمیز کردن تجهیزات تولید محصولات پلی یورتانی و سپس تمیز کاری سطوح در صورت پاشش مواد در جای نامناسب است و حلال متیلن کلراید از آنجایی که حلالی قطبی است به عنوان حلال متداول در صنعت پلی یورتان استفاده می‌شود.

کاتالیست‌ها نقش مهمی را در فرمول‌بندی فوم‌های پلی یورتانی ایفا می‌کنند به طوری که تنظیم بودن نوع و مقدار آن‌ها در واکنش‌های دمندگی (تولید گاز) و پخت (ژل شدن) تاثیر چشم گیری را بر خواص می‌گذارد. کاتالیزورهای مربوط به فوم‌های پلیمری بر پایه ایزوسیانات شامل کاتالیزور فرآیند ژل شدن، کاتالیزور فوم شدن، کاتالیزورهای سیکلوتریمریزاسیون و غیره می‌شوند. به طور کلی، کاتالیست‌های فلزی واکنش‌های گروه‌های ایزوسیانات با هیدروکسیل را تسریع می‌کنند و به عنوان «کاتالیزورهای ژل شدن» معروف هستند. در مقابل، کاتالیزورهای آمین نوع سوم به طور عمده واکنش آب با ایزوسیانات را شتاب می‌بخشند که منجر به تولید کربن دی اکسید شده و به آن‌ها «کاتالیزورهای دمندگی» گفته می‌شود.

فوم اینتگرال یا خود پوسته، دسته‌ای از فوم‌های پلی یورتانی با خواصی ویژه است. این فوم، ترکیبی از وزن سبک فوم منعطف و پوسته‌ای سخت یا چقرمه را دارد. به بیان دیگر، این محصول دارای ساختاری دو لایه است و پوسته‌ای بر سطح فوم شکل گرفته که چگالی متفاوتی با هسته فوم دارد. پوسته فوم‌های اینتگرال، دارای سلول‌هایی بسته است و در صورتی که در ضخامت مناسب شکل گیرد، می‌تواند در مقابل سایش، مواد شیمیایی و حتی پارگی فوم، از خود مقاومت نشان می‌دهد. بنابراین، این فوم به طور گسترده‌ای در صنایع خودروسازی، مبلمان و پزشکی مورد استفاده قرار گرفته است. جذابیت فرآیند قالب‌گیری فوم اینتگرال، به ساده بودن آن برمی‌گردد؛ به این معنی که با ریخته شدن مواد به داخل قالب در یک فرآیند تک مرحله‌ای انجام می‌شود و بافت و شکل نهایی محصول، درون قالب شکل می‌گیرد. این مواد براساس فرمول‌بندی به دو دسته پایه آب و پایه گاز (حلال) طبقه‌بندی می‌شوند.

فوم های مموری یا ویسکوالاستیک، به وسیله بازگشت آرام پس از تحت فشار قرار گرفتن شناخته می‌شوند. زمانی که جسم دارای وزن روی فوم ویسکوالاستیک قرار می‌گیرد، فوم به تدریج خود را با شکل جسم در می‌آورد و بعد از اینکه وزن آن برداشته می‌شود، فوم به آرامی به شکل اولیه خود باز می‌گردد. به دلیل این خاصیت، از مواد ویسکوالاستیک در کاربردهای طبی برای ساخت تشک، بالشت و حتی کفی‌های کفش استفاده می‌شود. علاوه بر آن، این فوم در مبلمان و حتی در برخی از قسمت‌های صندلی خودرو کاربرد دارد و توزیع فشار یکنواخت و مناسبی را ایجاد می‌کند؛ در نتیجه، از خستگی عضلات می‌کاهد.

فوم‌های پلی یورتانی موثرترین و کارآمدترین مواد برای تولید کفی در صنعت کفشی محسوب می‌شوند زیرا که می‌توانند به خوبی درد ناشی از ایستادن‌های طولانی مدت را تسکین دهند. این کفی ها، از تجمع فشار در نقاطی خاص جلوگیری می‌کنند و حتی می‌توانند حالت ایستایی نادرست بدن را اصلاح و تنظیم کنند. علاوه بر آن، کفی‌های پلی یورتانی در گذر زمان دوام خود را حفظ می‌کنند و مقاومت مناسبی در مقابل مانایی فشاری نسبت به سایر فوم‌ها با چگالی مشابه از خود نشان می‌دهند. جذب شوک و ضربه‌های ناگهانی و حفظ پایداری ابعادی نیز از مهم‌ترین ویژگی‌های کفی‌های پلی یورتانی است.