Polyuretan – Allt du behöver veta om ämnet vi arbetar med
Polyuretanets uppkomst
Polyuretan, eller PUR som det ibland kallas, uppfanns av den tyske kemisten Otto Bayer år 1937. Bayer och hans team på företaget IG Farben i Tyskland utvecklade materialet som en del av forskning kring nya polymerer.
Idén kom ur behovet av att hitta alternativ till naturgummi och andra material under den tidens snabbt växande industri. Genom att kombinera diisocyanater och polyoler lyckades Bayer skapa en polymer med unika egenskaper: lättvikt, slitstyrka och mångsidighet. Polyuretan visade sig snabbt vara användbart för många olika tillämpningar, från skumplast och isolering till ytbeläggningar och kläder.
Under andra världskriget användes polyuretan i bland annat flygplanskomponenter och tätningsmedel, men efter kriget spreds materialet till den kommersiella marknaden, där det revolutionerade allt från möbler till byggindustrin. På 1970-talet började polyuretan användas i större skala som isoleringsmaterial tack vare dess överlägsna värmeisolerande egenskaper och energieffektivitet.
Polyuretan och isolering
Polyuretan är ett av de mest effektiva isoleringsmaterialen på marknaden tack vare sina unika egenskaper. Det har en extremt låg värmeledningsförmåga tack vare sin slutna cellstruktur och lågkonduktiva gas, vilket ger utmärkt energieffektivitet. Materialet är stabilt, sjunker inte ihop och bibehåller sina isolerande egenskaper över tid, vilket gör det hållbart för långsiktiga lösningar. Dess diffusionstäthet förhindrar fuktinträngning och minskar risken för kondens, mögel och röta.
Polyuretan är också självhäftande vid applicering, särskilt som sprayisolering, vilket möjliggör sömlös isolering utan luftfickor. Dessutom är det kemiskt resistent och klarar stora temperaturvariationer, vilket gör det lämpligt i både kalla och varma miljöer. Den höga prestandan per centimeter tjocklek gör polyuretan perfekt för utrymmesbegränsade projekt.
Fördelarna med polyuretanisolering i korthet:
- Låg värmeledningsförmåga för maximal energieffektivitet
- Diffusionstätt och fuktavvisande
- Självhäftande och sömlös applicering
- Hög hållbarhet och lång livslängd
- Anpassningsbart för olika konstruktioner
Kemisk reaktion skapar "PUR"
När polyuretan sprutas, sker en kemisk reaktion mellan två komponenter: en polyol (en alkohol med flera hydroxylgrupper) och en diisocyanat (en kemikalie som innehåller två isocyanatgrupper, -NCO). Denna reaktion är en polymerisation, som resulterar i att små molekyler (monomerer) slås samman till långa kedjor, vilket bildar ett fast och slutet material.
Här är de viktigaste stegen i den kemiska processen:
Blandning av polyol och diisocyanat: När polyuretan sprayas, blandas polyolen och diisocyanaten snabbt på appliceringsytan. Dessa två komponenter reagerar omedelbart när de kommer i kontakt med varandra.
Polymerisation: Isocyanatgrupperna (-NCO) reagerar med hydroxylgrupperna (-OH) i polyolen. Denna reaktion bildar en karbamatbindning (en urethanbindning, -NH-C=O), vilket gör att monomererna kopplas samman till en polymer.
Skumning: Vid sprutning sker en ytterligare reaktion där vatten (eller en annan gas) kan tillsättas för att skapa ett skum. När vatten reagerar med isocyanaten bildas koldioxidgas (CO₂), som skapar små bubblor inom materialet och får det att expandera, vilket ger polyuretanets skumstruktur. Detta gör materialet lättare och bättre lämpat för isolering.
Härdning: Reaktionen mellan polyol och diisocyanat fortsätter att härda materialet under en kort tidsperiod, vilket gör att polyuretanet stelnar till en fast och hållbar form. Härdningstiden kan justeras beroende på temperatur och fuktighet.
Polyuretan i siffror
- Värmeledningsförmåga (Lambda-värde): 0,022–0,027 W/mK
- Densitet: 30–70 kg/m³ (beroende på typ)
- Tryckhållfasthet: 150–500 kPa vid 10 % kompression
- Ånggenomgångsmotstånd (μ-värde): 20–100
- Brandklass: B2/B3 (kan förbättras med tillsatser)
- Temperaturtålighet: -50°C till 100°C
- Fuktabsorption: Under 1 % vid nedsänkning i vatten
- Livslängd: Upp till 50 år eller mer
- Ljuddämpning: Upp till 40 dB (beroende på densitet och tjocklek)
