Устройство и работа трансформатора: способность понижать напряжение в бытовых целях

Согласующий

Согласующие трансформаторы применяются для выравнивания сопротивлений между каскадами схем электроники. Сохраняя форму сигнала, они играют роль гальванической развязки.


Не имея гальванической развязки, представители данного типа повышают риск высоковольтного удара по нагрузке. Обязательным условием работы устройств являются надёжное заземление и низкий коэффициент трансформации. Недостаток компенсируется меньшим расходом материалов при изготовлении, компактностью и весом, стоимостью.

Уравнения идеального трансформатора

В таком трансформаторе силовые линии проходят через все ветки первичной, вторичной обмотки. Значит, отсутствуют вихревые потоки и потери энергии. Магнитное поле изменяется, но порождает идентичную ЭДС во всех витках, поэтому становится прямо пропорциональным их общему числу.

Энергия при поступлении из первичной цепи трансформируется в магнитное поле, далее поступает во вторичной цепи.

Формула уравнения идеального трансформатора – P1 = I1 • U1 = P2 = I2 • U2:

  • R1 – коэффициент поступающей мощности из первой цепи на трансформатор;
  • R2 – коэффициент преобразованной мощности с поступлением во вторичную цепь.

Если повысить напряжение на концах вторичной обмотки, то снизится уровень тока первичной цепи. Согласно уравнению – U2/U1 = N2/N1 = I1/I2 преобразование сопротивления одной цепи к сопротивлению другой возможно только при умножении величины на квадрат отношения.


При работе трансформатора срабатывает принцип электромагнитного взаимодействия. Переменный ток подается на первичную обмотку, меняет направление дважды за цикл. Значит, что вокруг обмотки образуется магнитное поле, но ежесекундно исчезает. Вторичная обмотка – проводник электромагнитного взаимодействия. Там же индуцируется напряжение.

Виды понижающих трансформаторов

В зависимости от конструктивных особенностей и принципа действия выделяют следующие типы устройств:

  • Стержневые. Эти модели, в которых обмотки располагаются вокруг сердечников магнитопровода, обладают средней или высокой мощностью. Стержневые понижающие трансформаторы имеют простую конструкцию, их обмотки легко изолировать, обслуживать и осуществлять ремонт. Их разновидность – броневые аппараты, в которых обмотки «броней» охватывают магнитопровод. Это простой и дешевый аппарат, но его трудно обслуживать и ремонтировать.
  • Тороидальные. Сердечник в таких аппаратах имеет форму тора. Тороидальные модели применяются в маломощных радиоэлектронных устройствах. Они легкие, имеют небольшие размеры, позволяют достигать высокой плотности тока. Ток намагничивания – минимальный. Аппараты могут выдерживать достаточно высокие температуры.
  • Многообмоточные. Имеют две или более вторичных обмоток. Позволяют получать несколько значений выходного напряжения, то есть обеспечивают питание нескольких потребителей.

По роду тока, с которым работают трансформаторы, их разделяют на:

  • Однофазные. Наиболее распространенный тип, имеющий профессиональное и бытовое применение. Фазный и нулевой провода электропроводки подсоединяются к первичной обмотке.
  • Трехфазные. Востребованы в энергетике, на производственных предприятиях, реже – в бытовых условиях. Служат для трансформации трехфазного напряжения.

  • В энергетической индустрии используют понижающие аппараты высокой мощности – до 1000 МВА. Выпускаемые модели – 765/220 кВ, 410/220 кВ, 220/110 кВ.
  • Для адаптации высокого напряжения к параметрам бытовой электросети используют малые распределительные трансформаторы, мощность которых достигает 1-5 МВА. На стороне высокого напряжения могут быть предусмотрены значения 10, 20, 35 кВ, на низкой – 400 или 230 В.
  • Для бытовой техники обычно применяют трансформаторы, изменяющие напряжение с 220-230 В до 42, 36, 12 В. Конкретная величина Uвых определяется требованиями потребителя.

Как работает трансформатор?

Уже сегодня создано огромное количество преобразователей тока, существуют модели низковольтные и высоковольтные. Принцип работы трансформатора достаточно прост — понижающий трансформатор отвечает за снижение поступающего тока, повышающий наоборот — увеличивает напряжение до высшего значения.

В бытовых целях это очень важное устройство, обеспечивает стабильную работу и полную безопасность домашних электрических приборов.

Приведем простой пример. Во многих домах от сети поступает ток 385 Вольт, а стандартные бытовые приборы работают только от 220В. В таком случае без понижающего трансформатора не обойтись, поэтому придется купить однофазный или трехфазный преобразователь.

Важно! Если у вас в помещении трехфазная сеть, к ней подбирается только двухфазный преобразователь. Если же сеть двухфазная, преобразователь должен использоваться только однофазного типа.

Преобразователь 380 Вольт — промышленного типа, трехфазный. Преобразователь 220 Вольт — стандартный бытовой, однофазный.

При использовании стандартного бытового трансформатора, его задача будет более простая, ведь в зависимости от модели он меняет ток на показатель 12, 36, 42 Вольта (зависит от требования бытовых приборов).

Понижающий трансформатор тока имеет несложную конструкцию. В основе лежит медная обмотка, которая намотана на стальные пластины рамки магнитопровода.

Принцип действия конструкции прост — большее значение тока проходит через одну обмотку, после этого со второй обмотки выдается меньший ток. Это стало возможно благодаря тому, что на одной обмотке расположено больше витков, а на второй меньшее количество. Если говорить на научном языке, то такой процесс называется электромагнитная индукция.

Понижающий трансформатор тока имеет несложную конструкцию. В основе лежит медная обмотка, которая намотана на стальные пластины рамки магнитопровода.

Полиуретан: свойства и области применения

Полиуретан (англ. polyurethane, polyuretan) — полимерное искусственно синтезированное вещество, имеющее особые свойства, позволяющие материалу широко использоваться. Имеет несколько подвидов.

Самый распространенный из всех видов полиуретана — вспененный, который очень востребован в строительной промышленности. Этот материал очень легкий, водостойкий, его просто применять. Сейчас особенно востребован вспененный полиуретан, о чем говорит рост его производства с каждым днем. Он входит в состав теплоизоляционных материалов, из него делают декоративные элементы мебели и интерьера и т. д.

Второй по популярности вид — жидкий полиуретан, из которого делают полиуретановую кровлю. Собственно, в строительстве это вещество в любых его формах применяется чаще всего, что обусловлено его свойствами. Следует отметить, что для скрепления полиуретановых изделий универсальный клей не подойдет, а для каждого состава подбирают свой уникальный вариант.

Существует также листовой и литьевой полиуретан. Первый применяется в автомобилестроительной промышленности, а второй — в медицине. Из него также делают уплотнительные кольца, сайлент-блоки и другие элементы для автомобиля.

Полиуретан (ПУ), пенополиуретан (или ППУ)

1. Полиуретан: история, классификация, особенности материала

На сегодняшний день существует очень много видов полиуретановых полимерных соединений. Они сделаны из разных веществ, содержат разнообразные функциональные группы, в корне отличаются по своим физико-химическим свойствам. Общее у них только одно — наличие уретановой группы -NHCOO- в постоянно повторяющихся звеньях полимерной цепи.

Полиуретан имеет давнюю историю. В 30-е годы ХХ столетия ученый Карозерс из США занимается синтезом полиамидов. Узнав об этих исследованиях, немецкая компания «Farbenindustrie» начинает синтезировать полимерные вещества из полиамидов. В 1937 году Байер, немецкий ученый, открывает полиуретановые эластомеры, синтезируя их из диизоцианатов и всевозможных гидроксилов. Преобразовав их, он вывел пенополиуретан.

После этого открытия начались разработки по внедрению данного материала в производство и замене менее выгодных продуктов (каучук, пробка, сталь) на него. С тех пор полиуретановая химия активно развивается. В частности, в СССР работы по разработке новых материалов на его основе активно велись с 60-х годов во многих научно-исследовательских институтах.

Полиуретаны не имеют одинаковых свойств, и это активно используется в производстве. Так, одни вещества могут быть эластичными, другие — жесткими и полужесткими. Переработку полиуретановпроизводят с помощью следующих методов:
— экструзия;
— литье;
— прессование;
— заливка на стандартном оборудовании.

С помощью этих подходов можно получить наполненные, вспененные, ламинированные, армированные листовые изделия. А это всевозможные волокна, панели, пленки, профили, блоки и многое другое. Полиуретан может служить основой как для окрашенных изделий, так и для прозрачных.

2. Свойства полиуретанов

Полиуретановые полимеры отличаются от других материалов особенной прочностью и устойчивостью к износу и раздиранию. Кроме того, данные вещества неплохо переносят нахождение в органических растворителях и маслах, выдерживают атаку озона, не разлагаются под воздействием радиации. Это все в совокупности говорит о том, что полиуретан является одним из лучших материалов по всем эксплуатационным характеристикам.

Полиуретан отличается высокой прочностью, которая порой лучше, чем у каучука, резины и даже металла. И если применять это вещество в промышленности, можно получить очень прочный материал (если его нужно использовать в местах с постоянным металлическим напряжением), износостойкий. Так, у литьевых полиуретанов абразивная стойкость в несколько раз выше, чем у пластика, резины, металла.

Более того, литьевой полиуретан отлично себя проявляет при нагреве. Так, он не теряет основных своих характеристик, таких как эластичность, деформация при разрыве и прочие свойства, обретая только новые качества. Даже имея высокую твердость, полиуретан остается эластичным — его предел деформации разрыва превышает 350%, что обеспечивает прочность даже при 50 МПа.

Полиуретан способен при постоянном динамическом напряжении выдерживать эксплуатацию при температуре в 120 градусов. А использование при пониженных температурах еще более реально. Эластомеры этого материала не теряют своих свойств даже при -70 С.

У всех полиуретанов сильно проявляются диэлектрические свойства. Они не растворимы в растворителях и маслах, не набухают в них, не подвержены разрушению под воздействием озона, устойчивы к воздействию плесени и бактерий.

За счет возможности использования литьевого типа изготовления полиуретановых изделий можно получить предметы любых форм и типов, что нельзя сказать даже о резиновых деталях. Кроме того, полиуретановая технология производства значительно дешевле, чем резиновая, а это значит, что изделия из него также будут доступнее, чем из резины и каучука.

Из минусов материала наиболее существенный — проблемы с переработкой полиуретановых отходов.

3. Использование полиуретанов

Самыми востребованными в промышленности типами полиуретанов являются литьевые эластомеры. Данная технология используется для получения крупных и средних деталей, например, огромных шин для транспорта, используемого на заводе. Применение для шин полиуретана позволяет повысить их надежность в 6-8 раз по сравнению с каучуком. Из ПУ делают также крупные детали для следующих устройств:
— транспорт для абразивного шлама;
— гидроциклоны;
— трубопроводы;
— флотационные установки.

Читайте также:  Срок хранения рыбы холодного копчения

Среднего типа детали находят свое применение в следующем:
— ремни ткацких машин;
— уплотнители в машинах разного рода и размера;
— конвейерные ленты;
— детали автомобилей;
— валики для бумажной и текстильной техники;
— уплотнители гидравлических машин и т. д.

Что же касается термоустойчивых эластопластов, то они используются в производстве автомобилей. Так, эти материалы применяются в подшипниках скольжения механизма руля, в подвеске автомобиля, вкладышах рулевых тяг, топливных клапанах, различных уплотнениях. Из ПУ производят детали, которые должны стойко переносить постоянное воздействие масла.

Полиуретан применяется и в обувной промышленности, где его используют в производстве прочной подошвы. Также из этого материала часто делаю искусственную кожу, так как он надежный и прочный.

Полиуретан применяют и при производстве древесностружечных плит, пенопластов, полимербетонов, различных покрытий, клеевых составов, изделий медицинского назначения и прочих продуктов и инструментов. За счет своих преимуществ перед резиной и другими подобными материалами полиуретан широко применяется во всевозможных производствах, так как это выгодно. Но наиболее выгодным типом ПУ является пенополиуретан, который в денежном выражении приносит свыше 90% дохода от общих поступлений за производство всех полиуретанов.

ППУ — это один из видов газонаполненных пластмасс (в народе — пенопластов), широко применяемых в утеплении помещений. Все утеплители очень легкие, но габаритные. Связано это с их составом, так как в них до 90% объема занимает воздух. Чтобы не перевозить воздух с места на место, наилучшее решение — изготовить утеплитель прямо на месте. Именно это позволяет сделать пенополиуретан.

Утеплитель получается путем соединения двух веществ прямо на месте строительства. Это очень выгодно и удобно, так как технология очень простая. Итак, смешивают полиол с полиизоционатом до образования микрокапсюль с воздухом. Материал выходит очень экономичный. Так, тонна исходных продуктов позволит получить 20 кубических метров утеплителя плотностью 50 кг/м3. Таким образом, из 4-х 200-литровых бочек сырья можно получить невероятное количество утеплителя по простой технологии. Это выгодно с экономической точки и удобно в применении.

Пенополиуретан — нетоксичный материал. В любой стране он без проблем проходит проверку на безопасность. Даже в России, где требования ко всему серьезнее, нежели в развитых европейских странах, санитарная служба делает заключение о безопасности данного теплоизоляционного материала.

Если одним из исходных компонентов для получения пенополиуретана был антипирен, продукт обладает неплохой огнеустойчивостью. Так, он будет гореть только при поддержании огня снаружи, а как только факел или спичку уберут — угаснет, даже не дымясь и не тлея. Выбирая тип пенополиуретана, учитывают, где материал будет использоваться. Так, для тепловой изоляции труб, проходящих внутри земли, огнеупорные материалы не нужны. А вот если ППУ хотят закачать в прослойку между стен в жилом доме, лучше подыскать огнеупорный его тип. Не стоит беспокоиться, что пенополиуретан может сам загореться. Это возможно только при очень высоких температурах. Как правило, если стены дома достигают этих пороговых значений по температуре, гореть кроме ППУ уже нечему.

При смешении полиола и изоционата с воздухом получается смесь мелкой степени дисперсности, называемая аэрозолем. Ее наносят на поверхность — данный тип обработки именуют «напыление пенополиуретана»).

При смешении компонентов без участия воздуха получают идеально ровную и плотную монолитную струю, которую можно залить в ограниченное пространство. Данная технология называется заливкой пенополиуретаном и активно применяется в различных областях производства. Так, пенополиуретаниспользуют при производстве автомобилей, самолетов, мебели, в пищевой индустрии, в производстве упаковок, при изготовлении трубопроводных коммуникаций. Не менее важен он и в легкой промышленности — производстве спортивного инвентаря и обуви. Применяют пенополиуретан и в других более узких и специфических производствах.

Метод напыления пенополиуретана — один из лучших подходов для теплоизоляции помещения. Пенополиуретан хорошо заполняет различные пространства, надежно впитывается, поэтому архитекторы и строители могут активно использовать этот материал для воплощения в реальность проектов по утеплению зданий с различной сложной геометрической внешностью, например, с арками, колоннами, выступами и прочими элементами.

С помощью пенополиуретана можно быстро отремонтировать старую крышу, требующую реконструкции. При этом не важно, под каким углом постелена кровля. Так, если применить пенополиуретановоенапыление вместо классических методов ремонта и утепления, можно сэкономить до 80% времени и 50% средств.

Технология утепления и ремонта крыши следующая: кровлю сначала покрывают 4-5 сантиметровым слоем данного утеплителя (рекомендуемая его плотность составляет 60-80 кг/м3), после чего наносят защитный и гидроизоляционный пенополиуретан повышенной плотности толщиной 0,3-1 см (плотность материла при этом составляет 120-600 кг/м3).

С помощью пенополиуретана можно качественно произвести изоляцию труб для сохранения тепла внутри теплотрасс. Используя этот материал, можно получить монолитное покрытие, которое будет не только теплоизолирующим, но избавит и от просачивания воды и пара. Покрыв трубу пенополиуретаном, ее нужно только покрасить — на этом изоляция тепловых магистралей заканчивается.

Свойства ППУ позволяют использовать его для утепления чердака, крыши изнутри, потолка, стен, фасадов, других строительных элементов и конструкций. А за счет того, что на пенополиуретан влага не действует разрушающим образом, его можно выбирать для утепления пола, фундамент, погреба, подвальных конструкций.

Пенополиуретан — довольно долговечный материал, срок эксплуатации которого может превышать 30 лет. К примеру, во многих городах Европы при демонтаже старых крыш и стен, построенных в 70-х годах, обнаруживают пенополиуретан, который ничуть не изменился за это время. И причин для подобного изменения действительно нет. По сути, данный полимер — это замкнутые пластиковые капсюли, внутри которых находится воздух или углекислый газ. Этому веществу не с чем взаимодействовать, что обеспечивает такую долговечность.

Пенополиуретан — лучший из всех материалов по теплопроводности. Так, материал, произведенный на отечественных заводах, имеет коэффициент теплопроводности менее 0,028 Вт/м*град, и эта цифра постепенно снижается. К примеру, похожими свойствами обладает экструдированный пенополистирол, коэффициент у которого составляет 0,03 Вт/м*град, но снижаться больше не будет, так как достиг своего минимального предела.

Еще одна причина, почему пенополиуретан является королем по теплопроводности среди утеплителей — отсутствие у него зависимости этих свойств от влажности среды. А это значит, что даже постоянное нахождение под дождем и снегом не испортит материал и не сделает его менее способным сохранять тепло.

Как же высчитать, насколько выгоднее использовать пенополиуретан в сравнении с другими утеплителями? Для этого делят теплозащитную эффективность одного материала на такую же — для другого. К примеру, получив соотношение между пенополистиролом и пенополиуретаном(0,04/0,028=1,43), можно утверждать, что вместо 10-сантиметрового слоя пенополиуретана придется использовать 14,3 см пенополистирола, чтобы добиться такого же энергосбережения.

Итак, применять пенополиуретан крайне выгодно, и вот почему:
— За счет технологии напыления ППУ можно нанести на любой тип поверхности, а также залить в любое отверстие, где будут заполнены все щели и поры внутри.
— За счет усовершенствованной технологии использования работу можно завершить в краткие сроки.
— Технология напыления позволяет получить целостное покрытие, в котором не будет швов, из-за которых покрытие ускоренно разрушается. В этом же случае получается однородный по объему материал, имеющий качественный внешний вид.
— Если избежать случайных повреждений ППУ, он прослужит более четверти века.
— Качественный ППУ эксплуатируется при температурах от -250 С до +180 С, что является достаточно широким диапазоном.
— Коэффициент теплопроводности материала составляет 0,023-0,032 Вт/мК.
— Пенополиуретан не позволяет развиваться в своей среде плесени, микроорганизмам и прочим факторам, способствующим разложению.
— ППУ — трудносгораемый материал, который горит только при постоянной поддержке огня.
— Коэффициент водопоглощения материала за сутки при влажности 98% составляет 0,05% (2г/м2).

Итак, пенополиуретан — дешевый, качественный материал с исключительными характеристиками, который используется для утепления помещений и прочих целей.

В России пенополиуретан становится все более востребованным, поэтому разные его виды все в большем количестве производятся. Несмотря на это материал не столь популярен, как в Европе и США. Там он является привычным средством, применяемым более 50 лет.

Пенополиуретан применяется в следующих отраслях:
1. Теплоизоляция холодильников бытового и промышленного типа, морозильных хранилищ, складов.
2. Создание транспорта с холодильными свойствами — авторефрижераторов, вагонов.
3. Быстрое строительство зданий — так называемые сэндвич-панели, включающие жесткую конструкцию и утеплитель.
4. Ремонт жилых помещений, в частности, домов, квартир, коттеджей (утепление крыши, стен, дверей, оконных проемов и прочее).
5. Строительство гражданских и промышленных объектов (гидроизоляция крыши методом напыления, теплоизоляция здания).
6. Утепление мощных нефтяных и газовых трубопроводов, их изоляция методом заливки специального кожуха внутри.
7. Утепление тепловых сетей в населенных пунктах, а также системы трубопровода горячей воды.
8. Защита радио- и электротехники.
9. Создание деталей в производстве автомобилей, в частности, элементов салона машины.
10. Изготовление мебели из поролона (один из видов пенополиуретана), жестких видов пенополиуретана, производство лаков, клея, различных элементов и покрытий.
11. Изготовление обуви из искусственной кожи, а также подошвы и прочих материалов легкой индустрии.
12. Шумо- и теплоизоляция вагонов и самолетов, использование пенополиуретана для повышения огнестойкости транспорта.

Схожим по свойствам материалом с пенополиуретаном является полиурия (или полимочевина). Но есть отличия. Ее нельзя получить при низком давлении. Связано это с высокой вязкостью и плотностью материала, запросам к температуре синтеза. Поэтому полимочевину можно получить только при использовании высокого давления. Наличие подобных элементов весьма проблематично. Такие установки используются только для узких задач. Поэтому полиурия не так распространена и востребована, как полиуретан.

В нашей стране достаточно много компаний, занимающихся поставкой сырья для производства пенополиуретана. Так, изготовлением жидких составляющих для синтеза этого вещества занимаются крупные международные игроки (Shell, Basf), а также более мелкие российские компании. Большинство из них находится в г. Владимир, где некогда был НПО «Полимерсинтез».

Читайте также:  Что такое пеллетный котел отопления?

Полиуретан применяют и при производстве древесностружечных плит, пенопластов, полимербетонов, различных покрытий, клеевых составов, изделий медицинского назначения и прочих продуктов и инструментов. За счет своих преимуществ перед резиной и другими подобными материалами полиуретан широко применяется во всевозможных производствах, так как это выгодно. Но наиболее выгодным типом ПУ является пенополиуретан, который в денежном выражении приносит свыше 90% дохода от общих поступлений за производство всех полиуретанов.

Что такое полиуретан? Где его применяют?

Очень много положительных отзывов слышала о полиуретане. Что это? Есть его разновидности? Где применяется, какие свойства? Как применяется в строительстве?

Полиуретан считают (и справедливо) заменитель и резины, и каучука, и металла, и пластика. Все потому, что широко использующийся материал действительно уникален – таких не достигнет ни резина, ни прочие из перечисленных. При этом еще и имеет более низкую стоимость. Материал очень прочен и одновременно эластичен. Он устойчив к деформациям, менее истираем, не теряя этих свойств и при минус 60°С , и при +80°С. Важно, что рок службы также больше, чем у других материалов. Еще важнее, что не доступен воздействию кислот, масел, горючего. бензина

Так что полиуретан во многом – универсальный, эффективный там, где прочие материалы сдают позиции – к примеру, в агрессивных средах. Выгодно из него изготовлять (что и делается) разные пеноматериалы и покрытия, пластмассы. Есть 2 метода: литьем и прессованием синтетических волокон, эластомеров разной твердости/пластичнос­ ти.

Полиуретан-продукция литая и прессованная может принять формы/размеры абсолютно любой конфигурации, что просто недостижимо для, предположим, резины. Применимы литые изделия в машино- и авиастроении, горно- и нефтегазодобывающей, строительной, полиграфической пищевой промышленности, атомной энергетике. Перечень необъятен: колеса и ролики, катки и шины техтранспорта, кольца гидро- и пневмоцилиндров, манжеты- уплотнители,амортиза­ торы, втулки, приводные ремни, конвейерные ленты.

Это полимер, то есть синтетический материал, используется и в жидклом виде и в твёрдом и в вспененом.

Практически во всех областях.

Это и лёгкая промышленность и строительство (к примеру пенополиуретан, это утеплитель)

Такое широчайшее применение полиуретан нашёл из-за своих свойств, как-то, долговечность, приемлемая цена, прекрасная адгезия ко многим поверхностям, износостойкость, данный полимер можно использовать при различных температурах, диапазон внушительный, причём полиуретан не теряет своих свойств и при низких и при высоких (в допусках) температурах.

Полиуретан сам по себе разный, он может менять свою эластичность при добавлении определённых ингредиентов в состав.

Изделия изготовленные из полиуретана можно использовать даже в агрессивных средах.

Полиуретан это продукт химической промышленности.

Полиуретан это универсальное вещество имеющие структуру от вязкой жидкости, то структуры и плотности очень твёрдого пластика.

Применение его очень обширное, во всех отраслях народного и промышленного хозяйства – от покрытия ручек ложек и вилок, молотков и шпателей, до высокопрочных деталей и механизмов техники.

Полиуретановые составы способны работать (амортизировать, держать, изолировать, противостоять трениям и разрывам, выдерживать огромные нагрузки) в температурном режиме от минус 60° до +80°

Последнее время даже используется в вспененном виде как добавки к разного рода быстро схватывающимся составам, а вспененный и затвердевший даже в качестве фильтров.

Вообще вы правы, очень универсальный и обширный по использованию, качественный продукт химической промышленности.

Полиуретан – это материал, который получают от соединения полимера с рядом других групп химических элементов из разряда эфирных. Так например это формула одного из видов полиуретана:

Для людей со школьным образованием в химии, такое объяснени е ничего не даст.

А вот по механическим свойствам – полиуретан похож на резину, только имеет несколько другую цветовую гамму. Он также бывает от мягкого к твёрдому с разной степенью физической твёрдости.

Применяют его очень широко, начиная от каблуков на обуви и заканчивая деталей механизмов.

Из всего применения следует выделить:

  • втулки и салейнтблоки автомобилей
  • втулки и сальники
  • декоративные элементы
  • клей
  • защитное покрытие
  • имплантанты
  • изоляторы
  • колёса
  • прокладки
  • обувь

Полиуретан имеет очень широкое применение, это поистине универсальный материал, который в современном мире заменяет пластик, металл, каучук и даже резину различных марок. При всем этом, полиуретан не просто их заменяет, но и обладает всеми лучшими качествами вышеперечисленных материалов, а именно: износостойкость, эластичность, прочность.

Полиуретаны — гетероцепные полимеры, макромолекула которых содержит незамещённую и/или замещённую уретановую группу —N(R)—C(O)O—, где R = Н, алкилы, арил или ацил. В макромолекулах полиуретанов также могут содержаться простые и сложноэфирные функциональные группы, мочевинная, амидная группы и некоторые другие функциональные группы, определяющие комплекс свойств этих полимеров. Полиуретаны относятся к синтетическим эластомерам и нашли широкое применение в промышленности благодаря широкому диапазону прочностных характеристик

Полиуретан обладает такими характеристиками, как:

  • устойчивость к истиранию и вибрации,
  • водостойкость,
  • стойкость к перепадам температуры,
  • не подвергается (обладает низкой восприимчивостью) воздействию со стороны микроорганизмов и плесени
  • сохраняет свои характеристики в широком диапазоне температур (от -60 до 110 градусов Цельсия)

Производят из полиуретана настолько огромное количество изделий, что перечислить можно лишь некоторые из них, например, подошва для обуви, детские игрушки, конвейерные ленты, втулки, элементы декора (известные широкому кругу потребителей как лепнина). Даже руль автомобиля сделан из полиуретана)))

В строительстве полиуретан также имеет очень широкое применение, начиная той же лепниной и заканчивая изготовлением древесностружечных плит, пенопластов, полимербетонов, клеевых составов, где полиуретан выступает в качестве связующего вещества.

Более того, без полиуретана не может обойтись ни строительство, ни легкая промышленность, автомобилестроение и даже медицина.

Полиуретан это продукт химической промышленности.

Полиуретан: применение и свойства

Полиуретан – современное и востребованное в промышленности сырье, которое можно поставить в один ряд с резиной, каучуком, металлом. Полиуретан используется в различных формах: в жидком, твердом, включая формованные листы. Большую популярность этот материал приобрел благодаря особенностям получения, универсальным свойствам, а также доступности.

Итак, знакомимся, полиуретаны: состав, свойства, производство, применение.

Впервые полиуретан был получен в 1937 году. Известный немецкий химик-технолог Отто Байер синтезировал его из диизоцианта и жидкого полиэфира. Полученное вещество превосходило по многим свойствам существующие тогда пластмассы. Дальнейшие исследования в этом направлении были направлены на получение искусственных волокон, а также пены, обладающей высокой эластичностью. Но задуманное пришлось отложить в связи с начавшейся Второй Мировой. Но уже тогда полиуретаны начали использовать, например, в незначительных количествах их применяли для покрытия самолетов.

Свойства и параметры

В состав полиуретанов входят полиол и изоцианат. Это синтетический материал, имеющий сложную структуру. Для его получения применяется сложная химическая реакция, где помимо основных реагентов полиола и изоцианата могут входить различные добавки. За счет этого получаемые полиуретаны могут существенно отличаться между собой по физическим качествам.

Полиуретан является эластомером. То есть это материал, который после растяжения возвращается в свое изначальное состояние. Используемые при формировании его макромолекул компоненты могут усиливать те или иные качества. В результате полиуретан может приобретать жесткость, температурную стойкость или растягиваться как резина.

В состав полиуретанов входят полиол и изоцианат. Это синтетический материал, имеющий сложную структуру. Для его получения применяется сложная химическая реакция, где помимо основных реагентов полиола и изоцианата могут входить различные добавки. За счет этого получаемые полиуретаны могут существенно отличаться между собой по физическим качествам.

Стоимость полиуретана

Стоимость полиуретана зависит от фирмы-производителя, вида материала и многих других факторов. Например, цены на листовой полиуретан зависят от толщины и габаритов листа.

Стоимость листа размером 0,5 х 0,5 м и толщиной 5 мм составляет не менее 1100 рублей, оптовая цена — порядка 500–900 рублей.

Цены на пластины толщиной 10 мм — в диапазоне 1000–1700 рублей, 20 мм — 2000–3500 рублей, 80 мм — от 12 000 рублей.

Полиуретановые стержни от 20 мм будут стоить около 80 рублей за штуку, 35 мм — 300 рублей, 50 мм — 400 рублей, 100 мм — 1600 рублей, 200 мм — 9 800 рублей.

Жидкий ПУ обойдется в 300–500 рублей за 1 кг.

Стоимость вспененного полиуретана отечественного производства — примерно 400 рублей за 1 кг; иностранного — 1000–2000 рублей за 1 кг.

Итак, полиуретан обладает уникальными характеристиками и во многом превосходит резину, каучук, пластик и даже металл. Потребление этого полимера в мировой промышленности из года в год растет, расширяются сферы его применения. Полиуретан на российском рынке представлен как отечественными, так и зарубежными производителями, поэтому цены на него могут существенно варьироваться. Необходимо учитывать, что на сегодняшний день производство полиуретана в России зависит от импорта химических компонентов, входящих в его состав.

Итак, полиуретан обладает уникальными характеристиками и во многом превосходит резину, каучук, пластик и даже металл. Потребление этого полимера в мировой промышленности из года в год растет, расширяются сферы его применения. Полиуретан на российском рынке представлен как отечественными, так и зарубежными производителями, поэтому цены на него могут существенно варьироваться. Необходимо учитывать, что на сегодняшний день производство полиуретана в России зависит от импорта химических компонентов, входящих в его состав.

Физические свойства полиуретана:

  • стойкость к деформациям;
  • отличные диэлектрические свойства;
  • возможность работать при высоком давлении;
  • высокие показатели обратной деформации;
  • высокая эластичность.


Область применения полиуретана огромная и далеко не ограничивается вышеперечисленным списком.

Вреден ли полиуретан?

Благодаря наличию энергосберегающих характеристик полиуретан относят к безопасным материалам. Однако, оценивая его экологичность, стоит брать во внимание возможность вреда данного эластомера в жидком и твердом состоянии. Как показала практика, в сухом виде данный полиол не выделяет вредных веществ. Опасные испарения возможны только в случае неправильного обращения с материалом.

В случае соблюдения всех мер безопасности в жидкой фракции полиуретан не будет нести для людей и животных никакой опасности.

Однако нарушение технологии производства может повлечь выделение следующих токсичных испарений.

  • Изоцианаты. Данные вещества входят в состав лакокрасочных, пенных продуктов. Их наличие может стать причиной астмы в случае отсутствия специальной защиты.
  • Аминовые катализаторы, которые становятся причиной повышенной чувствительности, раздражительности, замутненности зрения. При постоянном вдыхании эти вещества вызывают язвы, раздражения слизистых оболочек, ожоги полости рта, горла и пищевода.
  • Полиол. Он способен проявить свое токсическое действие только при прямом контакте с живым организмом, а именно при глотании. Отравление полиолом проявляется в виде рвоты, интоксикации и спазмов.
  • Антипирен. Это вещество постепенно накапливается в организме, после чего вызывает отравление.
Читайте также:  Чистка сидений автомобиля Ванишем: как быстро и эффективно почистить обивку в машине своими руками и не оставить разводы?

В результате всего вышесказанного можно сделать вывод, что полиуретан может нанести вред здоровью только в случае его неправильного использования. Зачастую это происходит при использовании низкокачественных видов распылителя, а также в отсутствии специальной защиты во время работы.

Многих волнует вопрос о вреде полиуретана, который монтируют в жилых помещениях. Страхи пользователей являются напрасными, так как перед поступлением в продажу данная категория товаров проходит массу испытаний на безопасность. Проблемы могут возникнуть только в случае покупки эластомера у производителя, не имеющего сертификатов качества.

Многих волнует вопрос о вреде полиуретана, который монтируют в жилых помещениях. Страхи пользователей являются напрасными, так как перед поступлением в продажу данная категория товаров проходит массу испытаний на безопасность. Проблемы могут возникнуть только в случае покупки эластомера у производителя, не имеющего сертификатов качества.

Области применения

Полимерный материал имеет очень широкую и многообразную сферу применения. Его используют в различных формах, как правило, это: листовой материал, жидкий или в виде пенополиуретана.

Из листового производят футеровочные элементы, детали прессов, покрытия для роликов, колес, валов, кольца уплотнителей, манжеты, пробки и т.д. Пористые уплотнители, наполнители, поролон изготавливаются из вспененного полиуретана. Жидкий или в виде спрея применяют для покрытия бетонных конструкций, вагонов, кузовов и кабин машин, люков, кровли. Еще его включают в состав герметиков, клеев, лаков, красок, средств для тепло- и гидроизоляции, а также используют при производстве молдингов – форм для литья изделий.

Сегодня функционирование многих отраслей промышленности уже невозможно без участия полиуретана, его использование поспособствовало развитию новых технологий и снижению производственных затрат.

В тяжелой промышленности этот материал нужен для производства амортизирующих элементов.

В строительстве полиуретан незаменим в создании антискользящих покрытий, вибростойких поверхностей, фасадных долговечных конструкций. В горном и карьерном деле заменяет каучук и даже сталь.

Полимер широко применяется в автомобильной промышленности. Из него производят покрышки, малоустойчивые элементы механизмов, сайлентблоки, валы, подшипники и многое другое.

В мебельной отрасли он нужен при производстве матрасов, крепежа, прокладок и уплотнителей, литых стульев и кресел, садовой мебели, декоративных элементов.

Полиуретан востребован в текстильной и обувной промышленности, из него изготавливают подошвы, водонепроницаемые и защитные чехлы, молнии и заклепки, ковры и стельки. Из него даже создают одежду, например, полиуретан 100 – это превосходная имитация натуральной кожи, такая же мягкая, экологичная, легкая, только более долговечная.

В медицине из него изготавливают презервативы, протезы, импланты, элементы и покрытия для костылей, кроватей, колясок. Редкое медицинское оборудование обходится без деталей из данного материала.

Широкое применение полиуретан нашел и в производстве спортивного инвентаря, покрытия беговых дорожек и покрытий стадионов.

Полиуретан востребован в текстильной и обувной промышленности, из него изготавливают подошвы, водонепроницаемые и защитные чехлы, молнии и заклепки, ковры и стельки. Из него даже создают одежду, например, полиуретан 100 – это превосходная имитация натуральной кожи, такая же мягкая, экологичная, легкая, только более долговечная.

Что же такое полиуретан и почему он столь популярен?

Полиуретан представляет собой переработанный материал нефтехимической промышленности. Он является эластомером, состоящим из полиола и изоцианата. Категория эластомеров включает в себя вещества, которые после сгибания и растягивания возвращают свою первоначальную форму. На современном рынке полиуретан можно найти в следующих видов: жидкий полиуретан, пенополиуретан и листовой полиуретан.

Жидкий полиуретан для форм и для формовых отливок представляет собой двухкомпонентный заливочный компаунд, из которого можно изготовить разнообразные формы и изделия посредством этих форм. Также он используется как покрытие для бетона, вагонное покрытие и покрытие кузовов машин, автомобильных деталей, гидро- и теплоизоляционное покрытие, компонент для лаков, красок и т.п.

Пенополиуретан используется для изготовления пористых наполнителей и уплотнителей, поролонов.

Листовой полиуретан является основой футтеровочных элементов, деталей пресса, покрытия для колес, уплотнительных колец, манжетов, набоек и т.п.

Основные характеристики полиуретана:

Развенчиваем мифы о полиуретане.

Развенчиваем мифы о полиуретане

«Жёлтый полиуретан лучше красного, а зелёный полиуретан быстрее разрушается»
Это неправда. Сам полиуретан практически бесцветен, а цвет приобретает только после добавления красителя. Реальные характеристики полиуретана зависят от состава конкретной марки, а колер добавляется уже производителем, дабы подчеркнуть уникальность своего товара. Наша компания использует различные цвета для маркировки твёрдости изделий. Подробнее об этом см. в соответствующей статье.

Пример полиуретановых изделий различного цвета и твёрдости

«Полиуретан токсичен»
На чём основывается этот миф — не вполне понятно. На самом деле, фактически, полиуретан в полимеризованном виде — обычный пластик, который не испаряется, не «фонит» и ни каким образом не вредит вашему здоровью. Конечно, если пытаться употребить его в пищу, это навряд ли положительным образом скажется на вашем пищеварении, однако то же самое можно сказать и про резину, и про пластмассу.
Полиуретан, используемый нашей фирмой, прошёл необходимую сертификацию: имеются необходимые санитарно-эпидемиологические заключения, свидетельствующие о соответствии данного материала всем санитарным нормам, а также о его безопасности для человека.

«Полиуретановые детали подвески ужасно скрипят»
Это тоже не совсем правда. Или совсем не правда — зависит от точки зрения. Количество отзывов о скрипе полиуретановых изделий примерно соответствует количеству отзывов о бесшумности полиуретана. Истина же, как всегда, находится где-то посередине.
От чего же появляются скрипы? Скрип – результат трения двух поверхностей друг о друга, проявляющийся в виде звуковых волн высокой частоты. Чем меньше объекты трения, тем выше частота получающегося при этом звука. Отсюда делаем вывод: в нашем случае скрип – это результат попадания грязи в зазор между втулкой и рычагом подвески. В инструкции по установке мы рекомендуем не только тщательно удалять грязь с рычагов подвески, но и смазывать и втулку и рычаг смазкой перед установкой.
Есть и ещё один момент, важный для тех, кто решит установить полиуретановые втулки на свой автомобиль. Компания ООО «Полиуретан» выпускает втулки с учётом их установки на автомобили уже находящиеся в эксплуатации и имеющие выработанный зазор между втулкой и рычагом. Т.е. размеры втулок скорректированы для устранения возможных зазоров и, соответственно, для устранения возможности появления нежелательных скрипов. Разумеется, обсуждения на форумах как правило не содержат названия производителя, продукция которого после установки вызывает скрипы. Кроме того, трудно судить о причине появления скрипов и по причине того, что квалификация мастера, либо владельца, меняющего втулки на своём автомобиле остаётся под вопросом.

«Полиуретан необоснованно дорог!»
Это мнение тех, кто не знает – нужны ли ему полиуретановые запчасти и для чего.
Нет смысла менять подвеску, если подвеска вашего автомобиля работает исправно и надёжно в тех условиях эксплуатации, которым подвергается ваш автомобиль. Если же вы знаете, чего ждёте от перехода на «полиуретан», то вопрос цены не стоит. Цена на детали из полиуретана – справедливая цена на данный продукт. Более того, затраты, связанные с переходом на полиуретановые сайлентблоки и втулки, по нашему опыту окупаются уже через год. А некоторых автовладельцев замена резиновых сайлентблоков на полиуретановые просто напросто избавила от необходимости «перетряхивать подвеску» каждые 3 месяца.

«Полиуретан токсичен»
На чём основывается этот миф — не вполне понятно. На самом деле, фактически, полиуретан в полимеризованном виде — обычный пластик, который не испаряется, не «фонит» и ни каким образом не вредит вашему здоровью. Конечно, если пытаться употребить его в пищу, это навряд ли положительным образом скажется на вашем пищеварении, однако то же самое можно сказать и про резину, и про пластмассу.
Полиуретан, используемый нашей фирмой, прошёл необходимую сертификацию: имеются необходимые санитарно-эпидемиологические заключения, свидетельствующие о соответствии данного материала всем санитарным нормам, а также о его безопасности для человека.

Преимущества и недостатки

Как и любой другой материал, полиуретан не является идеальным, который можно применять неограниченно. Все преимущества, которыми он обладает, естественно вытекают из свойств вещества:

  • Он не проводит электричество, что позволяет применять его в энергетической сфере.
  • Устойчив к воздействию атмосферы, не окисляется. Поэтому идеален для изготовления строительных материалов.
  • Не впитывает влагу.
  • Обладает прочностью – из него можно делать различные конструктивные элементы.
  • Имеет небольшую массу, это удобно при изготовлении объемных балок из полиуретана, которые легко поднимать.
  • Малошумный материал.
  • Он не стареет.
  • Можно делать изделия с различным коэффициентом трения.
  • Способность растягиваться свыше 600%.

Несмотря на такое количество положительных моментов, свойства полиуретана все же очень зависят от температуры эксплуатации, поэтому он может становиться хрупким или текучим, терять эластичность – становиться жестким. Слабые стороны материала следующие:

  • Не выдерживает скручивания.
  • Сложно перерабатывается во вторсырье.
  • Вспененный материал подвержен усадке.

Несмотря на такое количество положительных моментов, свойства полиуретана все же очень зависят от температуры эксплуатации, поэтому он может становиться хрупким или текучим, терять эластичность – становиться жестким. Слабые стороны материала следующие:

Добавить комментарий