Miért olyan ellenálló kémiai anyagokkal szemben a poliuretán? Ennek nagy része a molekulák elrendeződésének köszönhető. Alapvetően a anyag váltakozó szakaszokból áll, amelyek vagy lágyak, vagy kemények, és ez a felépítés biztosítja a szükséges esetben a hajlékonyságot és szilárdságot. Az anyagban található különleges uretán kötések olyan erős kapcsolatokként működnek, amelyek nehezen bomlanak le agresszív kémiai anyagok hatására. A tudósok különböző módszereket dolgoztak ki ezeknek a lágy és kemény részeknek az arányának finomhangolására, lehetővé téve a gyártók számára olyan poliuretán verziók előállítását, amelyek jobban ellenállnak például oldószereknek és bizonyos savaknak is. Ennek az alkalmazkodó képességnek köszönhetően a poliuretánt autóipari gyártástól kezdve vegyipari üzemekig terjedően számos iparág használja olyan alkatrészekhez, amelyeknek idővel sem szabad szétesniük kemény kémiai környezetben.
Egy másik fontos szempont, ami azon határozza meg, mennyire ellenállók a poliuretánok a vegyi anyagokkal szemben, a keresztkötés nevű jelenség. Alapvetően ez azt jelenti, hogy a polimer szerkezetben egyfajta 3D-s hálózat alakul ki, amely sokkal ellenállóbbá teszi az anyagot a kemény vegyi anyagokkal szemben. A gyártók többféle módon is elérhetik ezt a keresztkötéses hatást. Egyesek hőkezelést alkalmaznak, mások speciális vegyi anyagokat adnak, vagy katalizátorokat használnak a gyártási folyamat során. Mindegyik módszer eltérő szintű védelmet nyújt a vegyi támadásokkal szemben. A különféle iparágakban végzett kutatások egyértelműen kimutatták, hogy a sűrűbb keresztkötéssel rendelkező anyagok jobban bírják a kemény vegyi anyagokat, mint például oldószerek és savak. Azoknál a termékeknél, amelyek rendszeresen ki vannak téve ezeknek az anyagoknak, a megfelelő keresztkötés mindenben meghatározza, mennyi idő után kezdenek el rozsda folyni a szigorú ipari körülmények között.
A poliuretán lemez tartóssága romlik, ha különböző vegyszerekkel, mint például savak, bázisok és oldószerek érintkeznek. Laboratóriumi vizsgálatok azt mutatják, hogy ezeknek az anyagoknak a valós ellenálló képessége jelentősen eltér attól függően, milyen típusú vegyszerrel állnak szemben. Vegyük például, hogy számos poliuretán típus viszonylag jól ellenáll bizonyos savaknak és oldószereknek, de jelentősen gyengül hosszú távon a hatására erős lúgoknak. Az anyag az ilyen kemény bázisokkal való hosszan tartó érintkezés után elkezd lebomlani. Ezért nagyon fontos, hogy a megfelelő poliuretán terméket válasszuk ki annak alapján, milyen kémiai környezetben kell majd alkalmazni. A megfelelő kiválasztással elkerülhetők meghibásodások, és a lemezek sokkal hosszabb ideig megőrizhetik eredeti teljesítményüket.
A hőmérsékletváltozások és a környezeti körülmények határozottan befolyásolják a poliuretánlemezek kémiai ellenállását. Amikor a hőmérséklet túl magasra emelkedik, az anyag valójában fizikai szinten változni kezd, ami azt jelenti, hogy nem bírja már el egyaránt a különböző kémiai anyagok hatását hosszú távon. A környezeti tényezők szintén fontosak. A páratartalom és azok a kárózó napfény UV-sugarai gyorsabban lebontják a poliuretán anyagokat, mint azt sokan gondolnák. A különböző iparágak gyártóüzemeiben tapasztalt jelenségek azt mutatják, hogy a megfelelő hőmérsékleti tartományok betartása és a időjárás káros hatásaitól való védelem minden esetben döntően befolyásolja a poliuretán alkatrészek élettartamát. Azoknak a gyártóknak, akik napi szinten dolgoznak poliuretán termékekkel, az ilyen környezeti tényezők szabályozása nem csupán jó gyakorlat, hanem elengedhetetlen a befektetésükből származó maximális teljesítmény eléréséhez.
Amikor saválló kémiai szivattyúkkal dolgoznak, igazán számít a poliuretán anyag teljesítménye. Ha valami elromlik ezekben a helyzetekben, a vállalatok gyakran komoly leállásokkal és költséges javításokkal néznek szembe. A mérnökök éves tapasztalatai alapján, a poliuretán beépítése a kemény kémiai anyagoknak kitett rendszerekbe az alkatrészek sokkal hosszabb élettartamát eredményezi. A szakemberek többsége elmondja, hogy a jó minőségű poliuretán anyagok és a modern kémiai szivattyúk kombinálása növeli az egész rendszer kopásállóságát. Ez a párosítás lehetővé teszi, hogy a műveletek hosszabb ideig zavartalanul folytathatók legyenek, és csökkentse a folyamatos karbantartási gondokat.
Az ASTM és az ISO vizsgálati szabványok kulcsfontosságúak, amikor anyagok, mint például a poliuretán, ellenállását ellenőrizzük különböző vegyi anyagokkal szemben. Ezek a szabványok világos iránymutatásokat adnak, így mindenki ugyanolyan eredményeket kap, amikor teszteket végez. A tényleges vizsgálat során a mintaanyagokat különböző vegyi anyagoknak teszik ki laboratóriumi körülmények között, amelyek utánozzák a valós életben tapasztalt helyzeteket. Amikor a gyártók betartják ezeket a szabványos vizsgálati módszereket, megbízható adatokat kapnak, amelyek segítenek a termékek fejlesztésében, és a vásárlók számára is pontosan meghatározzák, milyen teljesítményre számíthatnak az adott anyagoktól. Ez a részletes vizsgálat nemcsak jó gyakorlat, hanem elengedhetetlen a minőségellenőrzés szigorú fenntartásához az anyagok teljes gyártási folyamata során.
Az ASTM és ISO vizsgálatokból származó tartóssági adatok értelmezése nagy jelentőségű, amikor olyan anyagokat választunk, amelyek ellenállnak a vegyi anyagoknak. Ezek a vizsgálatok például azt mérik, hogy egy anyag mekkora erőt bír el szakadásig (szakítószilárdság), mennyire nyúlik meg szakadásig (szakadónyúlás), valamint azután is megőrzi-e keménységét vagy meglágyul-e, miután bizonyos vegyi anyagokban tartózkodott. A gyártók számára mindezek az információk elengedhetetlenek ahhoz, hogy eldöntsék, az adott anyagok képesek-e ellenállni a velük szemben támasztott követelményeknek. Például az ipari tömítéseket gyártó vállalatok gyakran támaszkodnak ezekre a mérőszámokra, mivel fontos számukra, hogy a tömítések évekig tartsanak, annak ellenére is, hogy állandóan agresszív anyagokkal érintkeznek. Amikor a gyártók megértik ezeknek a számoknak a jelentését, akkor képesek megbízható termékeket létrehozni, amelyek napról napra, hétről hétre jól működnek még olyan körülmények között is, ahol napi szinten agresszív vegyi anyagokkal kerülnek kapcsolatba.
A gumi rugalmassága miatt kapja az összes dicséretet, de amikor a kémiai ellenállásról van szó, a poliuretán általában felülmúlja, különösen kemény ipari körülmények között. Az ezekről az anyagokról készült összehasonlító tesztek is egyértelműen azt mutatják, hogy a poliuretán ellenállóbb szakadásokkal és kopással szemben, ezért gyártóüzemekben, például szállítószalagok vagy tömítések esetében ez válik az anyag elsődleges választásává, ahol a meghibásodások költségesek lehetnek. A számok is ezt alátámasztják – sok gyár átállt gumi alkatrészekről poliuretán alapúakra, mivel hosszabb ideig tartanak, és akkor is működőképesek maradnak, ha nagy terhelésnek van kitéve. És valljuk be, senkinek sem kedve cserélgetni az alkatrészeket pár hónaponként. A vállalatok hosszú távon pénzt takarítanak meg, mivel nem kell olyan gyakran cserélni a kopott alkatrészeket, vagy javítani azokon a károkon, amelyek az alacsonyabb minőségű anyagok elhasználódásából adódnak.
A fémötvözetek általában meglehetősen gyorsan korródnak, amikor kemény kémiai anyagokkal érintkeznek, de a poliuretán sokkal jobban ellenáll ezeknek a körülményeknek. Tanulmányok szerint poliuretán bevonatok alkalmazása olyan tartályokban vagy csövekben, amelyek korróziót okozó anyagoknak vannak kitéve, jelentősen meghosszabbíthatják az alatta lévő fém élettartamát, így megtakarítva a vállalatoknak a későbbi, költséges javításokat. Sok mérnök ajánlja, hogy a fémeket poliuretán rétegekkel kombinálják, és ne egyedül használják őket. A fém biztosítja a szerkezeti igénybevételt, míg a poliuretán kémiai károk elleni védőpajzsként működik. Ez a kombináció különösen jól működik ipari környezetekben, ahol a berendezéseket hosszú ideig mind mechanikai igénybevételnek, mind kémiai expozíciónak ellenállóként kell kialakítani.
Ezen anyagok közötti választás során fontos megérteni az egyes alkalmazások specifikus követelményeit, majd kiválasztani azt az anyagot, amely a teljesítmény és költséghatékonyság szempontjából a legkedvezőbb egyensúlyt kínálja.
A poliuretán egyre inkább előnyben részesített anyagvá vált olyan felszerelések gyártásához, amelyeknek ellenállóknak kell lenniük savakkal és más korróziót okozó anyagokkal szemben, köszönhetően figyelemre méltó ellenállásának a kémiai támadásokkal szemben. Ami külön megkülönbözteti, az az, hogy mennyire jól bírja a körülményeket, ahol az acél vagy gumi alkatrészek gyorsan tönkremennének, sokkal kisebb kopásjeleket mutatva idővel. Különböző ipari környezetekben végzett valós világbeli tesztelések ismételten azt mutatták, hogy a poliuretánból készült alkatrészek lényegesen hosszabb ideig tartanak agresszív vegyszereknek kitéve, mint a szokványos alternatívák. Azoknak a vállalatoknak, amelyek például kénsavval vagy nátrium-hidroxid oldatokkal dolgoznak, ez kevesebb cserére és jobb összességében vett rendszer megbízhatóságra vezet. Az anyag megőrzi integritását kemény körülmények között, ami azt jelenti, hogy a üzemeltetők kevesebbet költenek javításokra és ritkábban kell váratlan leállásokkal szembesülniük kritikus termelési időszakokban.
A tengerészeti szakemberek gyakran a kémiai ellenállású poliuretánhoz fordulnak védőburkolatokhoz, mivel ez jobban ellenáll a legtöbb alternatíva által kiváltott sós víz korróziójának és kémiai károsodásnak. A valós körülmények között végzett tesztelés azt mutatja, hogy ezek a bevonatok jobban teljesítenek a hajókon és a nehéz tengeri körülményeknek kitett platformokon gyakran használt hagyományos opcióknál. Különösen a tengeri fúróberendezéseknél ez nagyon fontos, mivel az éves környezeti károsodások miatti javítások évente több millió dolláros költségeket jelentenek a vállalatoknak. A működtetők jelentős karbantartási költségcsökkenést jeleztek a poliuretán burkolatokra való áttérés után, annak ellenére, hogy azok hosszú ideig tartanak állandó stressz alatt. A hajózás e szektora felismerte ezt a tendenciát, és ma már sok hajógyártó szabványként írja elő a poliuretánt a tengeri víznek és ipari vegyszereknek kitett kritikus területek védelmére.
EN
