Поролон — мягкий пенополиуретан¶
Поролон — общее название мягких эластичных пенополиуретанов (ППУ), получаемых вспениванием полиола с изоцианатом. Относится к классу газонаполненных полимеров с ячеистой структурой, в которой заключён воздух. Обладает низкой плотностью (обычно 20–120 кг/м³), упругостью, звуко- и теплоизоляционными свойствами. Широко применяется в мебельной промышленности, строительстве, автомобилестроении и медицине.
¶История
Пенополиуретан впервые был получен немецким химиком Отто Байером и его коллегами в 1937 году в лаборатории компании IG Farben. Технология получила промышленное развитие в 1950-х годах, когда в СССР и Европе наладили выпуск мягких ППУ для мебельной промышленности. В СССР термин «поролон» закрепился как обиходное название материала, предположительно по названию фирмы-производителя или торговой марки. В 1960–1970-е годы поролон стал основным наполнителем матрасов, подушек и мягкой мебели в стране.
¶Состав и производство
Поролон получают из двух основных компонентов:
- Полиол — многоатомный спирт, придающий эластичность.
- Изоцианат (чаще всего дифенилметандиизоцианат, МДИ) — реагент, образующий жёсткую полимерную сетку.
При смешивании компонентов с катализаторами и вспенивающими агентами (вода, фреоны) начинается экзотермическая реакция, сопровождающаяся выделением углекислого газа. Газ формирует ячейки в затвердевающем полимере. В зависимости от режима вспенивания получаются:
- Интенсивное вспенивание — открытая ячеистая структура, мягкий поролон.
- Медленное вспенивание — закрытая структура, более жёсткий материал.
После отверждения блоки поролона режут на плиты, рулоны или формуют в изделия нужной геометрии.
¶Свойства
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Плотность | 20–120 кг/м³ |
| Прочность на сжатие | 2–15 кПа |
| Рабочая температура | −40…+90 °C |
| Теплопроводность | 0,03–0,05 Вт/(м·°C) |
| Водопоглощение | до 3–5 % по объёму |
Ключевые характеристики: упругость, способность восстанавливать форму после сжатия, паропроницаемость, звукопоглощение. Недостатки — горючесть (материал поддерживает горение без специальных добавок), старение и потеря эластичности со временем, склонность к накоплению влаги.
¶Виды
По назначению поролон подразделяют на:
- Мебельный — плотность 25–40 кг/м³, для матрасов и мягкой мебели.
- Технический — плотность до 120 кг/м³, для уплотнений, фильтров, виброизоляции.
- Антисептический — с добавками, препятствующими развитию плесени и бактерий.
- Огнестойкий — с антипиренами, замедляющими горение.
- Высокоэластичный (HR) — с улучшенной упругостью и долговечностью, получаемый методом холодного отверждения.
¶Применение
Поролон используется в отраслях:
- Мебельная промышленность — наполнители диванов, кресел, матрасов, подушек.
- Строительство — звукоизоляция перегородок, утепление, подложка под напольные покрытия.
- Автомобилестроение — сиденья, обивка дверей, шумоизоляция.
- Медицина — ортопедические подушки, бандажи, упаковка медицинского оборудования.
- Упаковка — защита хрупких изделий при транспортировке.
- Производство фильтров — для очистки воздуха и жидкостей.
¶Экология
Отслуживший поролон относится к трудноутилизируемым отходам. В России переработка мягких ППУ развита слабо; основной способ — захоронение на полигонах. Существуют технологии химической переработки (пиролиз, гидролиз) и механического измельчения с повторным использованием гранулята как наполнителя, но они пока не получили широкого распространения.
¶Интересные факты
- Термин «поролон» в русском языке стал нарицательным и обозначает любой мягкий пенополиуретан, независимо от производителя.
- В СССР поролон применялся не только в мебели, но и в обуви — стельки и подкладки изготавливались из этого материала.
- Первые матрасы из поролона появились в СССР в конце 1950-х годов и считались признаком современного быта.
¶Источники
- ГОСТ 15866-90. Изделия из эластичных пенополиуретанов.
- Кузнецов В. П. Полиуретаны: свойства, получение, применение. — М.: Химия.
- Материалы о пенополиуретане в журнале «Пластические массы».