PU – Polyurethan

Polyurethane sind Kunstharze oder Kunststoffe, die aus der Polyadditionsreaktion von Di-Alkoholen bzw. Polyolen mit Polyisocyanaten entstehen. Charakteristisch für Polyurethane ist die Urethan-Gruppe. Je nach Art der Herstellung können Polyurethane hart und spröde oder weich und flexibel sein. Der Werkstoff Polyurethan wird in den unterschiedlichsten Geometrien und Gestaltungsformen eingesetzt. Ob als Schaum, Dichtmasse, Beschichtungsstoff, heiß vulkanisiert oder auch als Elastomer verarbeitet; die Anwendungsbereiche und Einsatzgebiete von Polyurethan sind so vielfältig und flexibel wie der Werkstoff selbst.

Polyurethane können je nach Wahl des Isocyanats und des Polyols unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Die Dichte von ungeschäumtem Polyurethan variiert zwischen rund 1000 und 1250 kg/m3. Abhängig von Kettenlänge und Anzahl der Verzweigungen im Polyol können mechanische Eigenschaften beeinflusst werden. So führt ein Einsatz von Polyesterpolyolen zusätzlich zu den üblicheren Polyetherpolyolen zu besserer Standfestigkeit, weil Polyesterpolyole einen höheren Schmelzpunkt haben und somit beim Applizieren des Polyurethans erstarren.

Einsatz

Im industriellen Segment werden aus Polyurethan u.a. die folgenden Gebrauchs- und Verbrauchs-materialien gefertigt:

Dichtungen
Dichtstoffe
Schläuche
Fußböden
Dämmstoffe
Lacke
Klebstoffe
Vergussmassen

Gerade im Bereich der Dichtungstechnologie spielt Polyurethan eine nicht zu unterschätzende Rolle. So wird oftmals an Gehäusedichtungen der Werkstoff Polyurethan angespritzt (in der Regel an dem Gehäusedeckel). Der Werkstoff zeigt praktisch keine Restkompression, ist relativ temperaturstabil in einem Bereich zwischen –30 °C und +120 °C einsetzbar und weist zudem noch eine gute Beständigkeit gegenüber Ölen, Fetten und schwachen Säuren auf. Polyurethan wird im Weiteren im Bauwesen als Ein-oder Zwei-Komponenten-Schaum (Montage- und Expansionsschaum) zum Abdichten von Fugen vor dem Vergießen, zum Stabilisieren von Fundamenten, zum Anheben von Gebäudeteilen, Fußböden etc. verwendet und beim Einbau von Fenstern und Türen eingesetzt.

Polyurethan-Schaum

Das Aufschäumen Kommt durch die Zugabe von Wasser zustande. Bei der Reaktion von Wasser mit Isocyanat wird Kohlenstoffdioxd abgespalten, das den Schaum auftreibt. Durch die Menge des zugegebenen Wassers kann das Raumgewicht des entstehenden Schaumes variiert werden.

Polyurethan-Hartschaum

Polyurethan-Hartschaum findet unter anderem Verwendung als Isolier- und Dämmschicht in Sandwich-Elementen. Aufgrund der hervorragenden mechanischen Eigenschaften eignen sich bestimmte Polyurethane für Anwendungen, die eine hohe Verschleißfestigkeit voraussetzen. So ist hier der Transport von Schüttgütern durch Polyurethanschläuche oder als Schutzschicht in Rohren und Rohrbögen zu nennen. Ein weiteres, spezielleres industrielles Verarbeitungsspektrum findet sich im Prototypen und Musterbau sowie in der Gießereiindustrie. Mit Produkten aus Polyurethan werden Modelle und Werkzeuge sowie Serienteile hergestellt.

Eigenschaften

hohe mechanische Festigkeit
gute Verschleißfestigkeit
gute bis sehr gute Flexibilität
sehr gute Ozon- und Oxidationsbeständigkeit
gute Quellbeständigkeit in Mineralölen und -fetten, Wasser, Wasser-Öl-Gemischen, aliphatischen Kohlenwasserstoffen
je nach Einstellung Temperaturbereich von –30 °C bis +120 °C
hohe Rückprallelastizität
gute Gasdichtigkeit