О полиуретане. Определение. История. Отто Байер.

Полиуретан представляет собой органический полимер, состоящий из органических соединений, соединенных карбаматными (уретановыми) звеньями. Хотя большинство полиуретанов являются термореактивными полимерами, которые не расплавляются при нагревании, также имеются термопластичные полиуретаны.

Согласно американскому Альянсу Полиуретановой Промышленности, «полиуретаны образуются путем взаимодействия полиола (спирта с более чем двумя реактивными гидроксильными группами на молекулу) с диизоцианатом или полимерным изоцианатом в присутствии подходящих катализаторов и добавок».

Полиуретаны наиболее известны широкой публике в виде:

  • гибких пенопластов,
  • обивка,
  • матрацы,
  • затычки для ушей,
  • химически стойкие покрытия,
  • специальные клеи и герметики,
  • упаковка.

Еще полиуретан используется для:

  • жестких видов изоляции зданий,
  • водонагревателей,
  • рефрижераторного транспорта
  • коммерческого и жилого холодильного оборудования.

Полиуретановые продукты часто называют «уретанами», но их не следует путать с этилкарбаматом, который также называют уретаном. Полиуретаны не содержат и не производятся из этилкарбамата.

Отто Байер, пенополиуретан, 1952г.


Отто Байер

Отто Байер и сотрудники IG Farben в Леверкузене, Германия, обнаружили и запатентовали химию полиуретанов в 1937 году. Отто Байер (1902 — 1982) разработал новый полиизоцианат-полиаденилирования процесс. Основная идея, описанная от 26 марта 1937 года, относится к прядильным продуктам из гексана-1,6-диизоцианата (HDI) и гекса-1,6-диамина (HDA).

Публикация немецкого патентного DRP 728981 от 13 ноября 1937 года: «Процесс получения полиуретанов и полимочевины». Команда изобретателей состояла из Отто Байера, Вернера Сифкена, Генриха Ринке, Л. Ортнера и Х. Шильда.


  • Генрих Ринке

    Октаметилендиизоцианат и бутандиол-1,4 представляют собой единицы полимера, полученные Генрихом Ринке.

    Он назвал эту область полимеров «полиуретанами», название, которое вскоре стало известно во всем мире для чрезвычайно универсального класса материалов.

    С самого начала торговые названия были отнесены к изделиям из полиуретана.
  • Igamid® для пластмасс,
  • Perlon® для волокон.

Уильям Хэнфорд и Дональд Холмс

Уильям Эдвард Хэнфорд и Дональд Флетчер Холмс изобрели процесс создания многоцелевого материала полиуретана.


Другие способы применения

В 1969 году компания Bayer представила полностью пластиковый автомобиль в Дюссельдорфе, Германия. Части этого автомобиля, включая панели кузова, были изготовлены с использованием нового процесса, называемого реакционным литьевым формованием (RIM), в котором реагенты смешивали и затем вводили в форму. Добавление наполнителей привело к усилению RIM (RRIM), что обеспечило улучшение модуля упругости при изгибе (т.е. жесткости), снижение коэффициента теплового расширения и лучшую термическую стабильность. Используя эту технологию, первый автомобиль с пластмассовым корпусом был выпущен в Соединенных Штатах в 1983 году. Он назывался Pontiac Fiero. Дальнейшее увеличение жесткости было достигнуто путем включения предварительно установленных стеклянных матов в полость формы RIM, называемой литьевым формованием смолы или структурным RIM.

Пенополиуретан (включая пенорезину) иногда изготавливают с использованием небольшого количества вспенивающих агентов для получения менее плотной пены, лучшей амортизации / поглощения энергии или теплоизоляции.

В начале 1990-х годов из-за их воздействия на истощение озонового слоя  согласно Монреальскому Протоколу было ограничено использование многих хлорсодержащих вспенивающих агентов. К концу 1990-х годов в Северной Америке и ЕС широко применялись вспенивающие агенты, такие как диоксид углерода и пентан.