De moderne bouwmarkt is klaar om zijn consumenten zowel materialen met langdurig gebruik en een stabiele reputatie aan te bieden, als een hele lijst van polymeren die nog niet zo lang geleden op de markt zijn gekomen en nog steeds erkenning krijgen van kopers. Polyurethaanschuim behoort tot deze groep.
Wat is polyurethaanschuim?
Deze moderne bouwmaterialenexperts verwijzen naar de groep van gasgevulde kunststoffen. Polyurethaanschuim (PPU) bestaat voor meer dan 85% uit een inerte gasfase. De reikwijdte van dit materiaal is breed en gevarieerd. De felle discussie over de vraag of polyurethaanschuim schadelijk is voor de gezondheid is echter al jaren niet geluwd. De meest besproken vanuit dit oogpunt zijn het gedrag van het materiaal tijdens verbranding en het vrijkomen van giftige componenten bij verhitting.
Geschiedenis van het materiaal
De geboortedatum van polyurethaanschuim kan gerust 1937 worden genoemd, toen een kleine groep wetenschappers van een laboratorium in Levenkusen een materiaal met ongebruikelijke eigenschappen synthetiseerde. BIJafhankelijk van wat de mengverhouding was van de componenten van het nieuwe materiaal en hoe snel de reactie plaatsvond, waren de eigenschappen van polyurethaanschuim radicaal anders. Enerzijds was het materiaal elastisch en flexibel, maar eerder kwetsbaar voor het breken van lasten. Aan de andere kant sterkte, hardheid, dichtheid, maar broosheid bij het buigen. Het materiaal had zeer brede vooruitzichten, maar de Tweede Wereldoorlog vertraagde de uitvoering ervan aanzienlijk. Sinds de jaren 60 van de vorige eeuw begon de productie van PPU zich echter in een snel tempo te ontwikkelen.
Componentensamenstelling van PPU
De belangrijkste componenten waaruit polyurethaanschuim bestaat en die nodig zijn voor de vorming en bevestiging van polymeerketens zijn polyol (component A) en polyisocyanaat (component B). Soms kunnen binnenlandse producenten nog een component aan de polyol toevoegen - een katalysator. De hoofdbestanddelen van polyurethaanschuim hebben een specifieke geur en zijn een vloeistof met een vrij dikke consistentie met tinten van lichtgeel tot donkerbruin.
Polyol heeft de neiging te schilferen tijdens langdurige opslag, dus het wordt aanbevolen om het voor gebruik te mengen. Polyisocyanaat interageert met water - bij contact begint kristallisatie. Bij langdurige opslag in de open lucht vormt zich een film op het oppervlak van het materiaal. Volgens de samenstelling van de componenten kan PPU van twee soorten zijn - voor spuiten en voor gieten.
Biogene eigenschappen
Polyolen en polyisocyanaten die worden gebruikt bij de productie van PU-schuim zijnolie producten. Het is echter bekend dat polyurethaanschuimcomponenten ook uit plantaardige oliën kunnen worden vervaardigd. De beste optie voor dit doel is ricinusolie. De polyolcomponent kan ook worden verkregen uit zonnebloem-, soja- en raapzaadolie. De kosten van deze grondstof zijn echter vrij hoog en de productie is economisch niet haalbaar. Biogene PU-schuimmaterialen worden in kleine volumes geproduceerd en worden gebruikt om zeer smalle specifieke taken op te lossen.
Eigenschappen van PPU
Polyurethaanschuim geproduceerd door binnen- en buitenlandse fabrikanten heeft een aantal zowel positieve als negatieve eigenschappen.
Lage thermische geleidbaarheid van het materiaal (0,019 - 0,03 W/m), bijna volledige dampdoorlatendheid, waterbestendigheid maken polyurethaanschuim tot een uitstekende warmte- en waterisolator. Hetzelfde kan gezegd worden over geluidsisolatie. De hoge hechtingscoëfficiënt maakt het mogelijk om PPU op bijna elke ondergrond aan te brengen.
Niet alleen positieve eigenschappen worden echter gekenmerkt door polyurethaanschuim. Tijdens de verbranding van PPU kan schade aan de menselijke gezondheid ontstaan (in aanwezigheid van een directe vuurbron brandt het materiaal). Bovendien geeft polyurethaanschuim giftige stoffen af in de atmosfeer - formaldehyde. Polyurethaanschuim, waarvan de componenten interageren met lucht en water, is niet bestand tegen zonlicht. Na verloop van tijd wordt het donkerder en v alt het af.
Omvang van PPU
Dit moderne bouwpolymeer heeft gevondenbrede toepassing op verschillende gebieden van menselijke activiteit. Het breedste toepassingsgebied is in de bouw: thermische isolatie, akoestische en waterdichting van civiele en industriële installaties voor elk doel (woningen, landhuizen, werkplaatsen, magazijnen, hangars, enz.). Vanwege de lage thermische geleidbaarheid wordt polyurethaanschuim gebruikt om niet alleen daken te isoleren, maar ook muren, zowel binnen als buiten gebouwen. PPU-sandwichpanelen zijn onmisbaar bij de constructie van prefab bouwprojecten.
PPU met een dichtheid van 30-86 kg/m³ (hard polyurethaanschuim) wordt gebruikt als geluids- en warmte-isolerend materiaal. Materiaal met een dichtheid van 70 kg/m³ heeft een dichte structuur, laat geen water door en wordt met succes gebruikt voor waterdichtingswerkzaamheden.
Bij de productie van koelapparatuur wordt PPU gebruikt als koude-isolator. De schoenenindustrie gebruikt het materiaal om verschillende elementen van schoenen en steunzolen te maken.
Er zijn echter gebieden waar het gebruik van een materiaal zoals polyurethaanschuim zeer twijfelachtig is. Voeringmateriaal en vulstoffen voor gestoffeerde meubels, matrassen, kussens enz. kunnen de gezondheid schaden. (polyurethaanschuim met een dichtheid van 5-40 g/m³ - zachte schuimblokken). Hoewel fabrikanten van PU-schuim beweren dat het materiaal milieu- en biologisch neutraal is, kan het gebruik ervan als vulmiddel voor kinderspeelgoed ouders ook aan het denken zetten over de gezondheid van hun kinderen.
Slapen in de armen van een PPU…
Het gaat over beddengoed alsmatrassen van polyurethaanschuim. Schade, en vrij ernstig, kan worden veroorzaakt door het inademen van dampen van complexe vluchtige chemische verbindingen (ongeveer 30 soorten), waarvan de gevaarlijkste fenol en 2-ethylhexaanzuur zijn. Bovendien stoten nieuwe matrassen gevuld met polyurethaanschuim 5-6 keer meer gevaarlijke stoffen uit in de atmosfeer dan oude. De dampconcentratie van deze stoffen is vergelijkbaar met de uitstoot van een nieuwe laminaatvloer.
De veiligheid van matrassen gevuld met polyurethaanschuim is twijfelachtig om de eenvoudige reden dat harsen, katalysatoren, oplosmiddelen, actieve chemische componenten (fenol!) worden gebruikt in het stadium van hun fabricage.
Is fenol een grote bedreiging?
Fenol wordt als een giftige stof beschouwd omdat het giftige dampen afgeeft, en dit proces kan jarenlang doorgaan zonder de toxiciteit te verminderen of te verliezen. Dit chemische element kan verstoring van de belangrijkste systemen van het menselijk lichaam veroorzaken: respiratoire, nerveuze, cardiovasculaire. Het resultaat kan hoofdpijn, bewustzijnsverlies, verminderde coördinatie van bewegingen zijn. De nier- en leverfunctie kunnen ook aangetast zijn. Constant contact met fenol en zijn dampen kan formidabele ziekten veroorzaken zoals astma, infectieuze longpathologieën en allergieën.
Volgens wetenschappers die betrokken zijn bij onderzoek op dit gebied, is het gebruik van polyurethaanschuim voor de vervaardiging van kindermeubels, matrassen en speelgoed onredelijk. PPU kan heel goed worden vervangen door veiligere materialen. Als ouders zich zorgen maken over de gezondheid van hunkinderen, ze moeten heel voorzichtig zijn bij het kiezen van speelgoed en matrassen voor hen, waarin polyurethaanschuim als vulmiddel kan worden gebruikt. De meeste beschaafde landen hebben het gebruik van fenol voor de vervaardiging van alledaagse goederen verboden.
Wat is er nog meer slecht?
Polyurethaanschuimproducten worden veel gebruikt in veel gebieden van het menselijk leven. Polyurethaanschuim en foamboard op basis van polyurethaanschuim tasten de longen, huid en ogen aan. Thermische isolatieplaten van polyurethaanschuim laten giftige polyisocoanaatverbindingen in de lucht vrij die allergieën of astma kunnen veroorzaken. Wanneer PPU-kaarten worden verwarmd door batterijen of zonlicht te verwarmen, neemt de afgifte van polyisocyanaat toe.
Als er brand ontstaat, verbrandt PPU en komen giftige gassen vrij, wat een extra bron van gevaar en levensgevaar is. Het is echter vermeldenswaard dat recentelijk in toenemende mate gebruik is gemaakt van niet-brandbare soorten polyurethaanschuim, verkregen door speciale additieven aan hun samenstelling toe te voegen. Dergelijk polyurethaanschuim is praktisch niet schadelijk voor de gezondheid.
Dus waar is de waarheid?
Polyurethaanschuim - wat is het? Schade of voordeel? Een groot aantal plaatsen waar polyurethaanschuim op verschillende gebieden van het menselijk leven wordt gebruikt, stelt ons niet in staat om een eenduidig antwoord op deze vraag te geven. Voor de bouwsector is dit zeker een voordeel, en een enorm voordeel. De mogelijkheid om een mengsel te bereiden en polyurethaanschuim op het te isoleren oppervlak direct op de bouwplaats aan te brengen, vermindert de bijbehorende kosten en stelt u in staat ommonolithisch PPU-oppervlak zonder gaten tijdens installatie en koude bruggen. Thermische isolatie van hoofdleidingen, isolatie van lagetemperatuurleidingen van de chemische industrie is momenteel ook nauwelijks mogelijk met dezelfde efficiëntie van polyurethaanschuim.
Het gebruik van dit materiaal bij de productie van goederen voor mensen (en in het bijzonder voor kinderen) wordt echter door veel specialisten op dit gebied als niet helemaal gerechtvaardigd beschouwd. Het vrijkomen van giftige stoffen kan een negatief effect hebben op de menselijke gezondheid. Zelfs vóór 2003 voorzag de technologie voor het vervaardigen van huishoudelijke componenten voor de productie van polyurethaanschuim in het gebruik van zeer vluchtige etherverbindingen. Tegenwoordig beweren fabrikanten dat deze technologie is verlaten. Binnen 3 dagen na het aanbrengen komt het materiaal vrij uit een kleine hoeveelheid gassen die achterblijven na de reactie van de componenten, en daarna is het polyurethaanschuim milieuvriendelijk.
Over het algemeen moet men in elk specifiek geval, voordat men PPU-producten gebruikt, alle voor- en nadelen van het gebruik van dit materiaal in een bepaald levensgebied op een verstandige manier evalueren.
