Polyurethan

Du hast wahrscheinlich auf diesen Artikel geklickt, weil du im Chemie-Unterricht nicht ganz verstanden hast, was es mit diesem Wort auf sich hat. In diesem Artikel erklären wir dir ausführlich, was Polyurethan bedeutet und alles Wissenswertes dazu. Polyurethan ist im Übrigen ein Polymer.

Viel Spaß beim Lernen!

Was ist Polyurethan?

Um alles weitere zu verstehen, müssen wir uns zunächst die Frage stellen, was dieser Stoff bedeutet. Das Kurzzeichen für Polyurethan ist PUR oder einfach nur PU. Polyurethan gehört zu den Kunststoffen oder Kunstharze. Bei Harzen wird zwischen dem Naturharz und dem Kunstharz unterschieden.

• Naturharz kennt jeder, der schonmal einen Tannenzapfen angefasst oder die Rinde von einem Baum entfernt hat: danach hat man an den Fingern eine sehr zähe Masse kleben, die nur schwer wieder abzukriegen ist. Das ist der Naturharz.
• Kunstharz jedoch entsteht durch eine sogenannte Polyadditionsreaktion: Eine Polyreaktion, die Polymere (Kunststoffe) bildet. Polyurethan gehört zur Urethan-Gruppe. Diese Gruppe wird zu den Carbamaten gezählt, wie z.B. Salze oder Ester. Wobei Ester häufiger als Urethan bezeichnet wird.

Eigenschaften von Polyurethan

Je nach Verarbeitungsart des Polyurethan, kann es unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.

• unterschiedliche Dichte: je nachdem ob der Stoff beispielsweise geschäumt wurde oder nicht.
• Wenn Polyurethan nicht komplett ausreagiert ist, kann es dazu führen, dass der Stoff Allergien auslöst oder sogar Krebs verursacht. Wenn er jedoch ausreagiert ist und keine Monomere mehr enthält, gibt es keine gesundheitlichen Schäden die mit Polyurethan in Verbindung gebracht werden.
• Genau wie bei dem Kunststoff Polystyrol kann auch bei dem Polyurethan Flammschutzmittel hinzugegeben werden. Dabei muss man jedoch vorsichtig sein, da diese sonst über die Haut oder die Atemwege aufgenommen werden können.
• besonders verschleißfest
• sehr gute Witterungsbeständigkeit aufweist
• mechanische Festigkeit
• kann sich gut gegen Öle und Fette behaupten
• beständig gegenüber extremen Tiefentemperaturen.

Giftigkeit von Polyurethan

Auch wenn der Stoff sehr vielseitig einsetzbar ist, so darf doch die Herstellung von diesem in keiner Weise unterschätzt werden - denn diese ist hoch giftig.

• Herstellung: Um das Endprodukt Polyurethan herzustellen, muss es zunächst aus dem Stoff Isocyanat gewonnen werden. Doch genau dieser gilt als giftig. Das Nebenprodukt bei der Verarbeitung von Isocyanat sind nämlich bedenkliche Gase sowie Lösungsmittel welche in der Luft verweilen.

• Erhitzen: Ebenso ähnlich sieht es aus, wenn sich Polyurethan entzündet oder einfach nur erhitzt. Denn dabei entsteht das hochgiftige Diisocyanat. Häufig wird dem Polyurethan Weichmacher hinzugegeben. Auch diese können durchaus gefährlich sein.

• Herstellung: Schauen wir uns noch einmal die Herstellung von Polyurethan an, dann stellt man fest, dass für die Produktion ein erheblicher Anteil an Chlor benötigt wird. Ihr kennt Chlor bestimmt, wenn ihr in ein Schwimmbad geht. Gerade Eltern oder auch Lehrer weisen einen immer wieder darauf hin, dass man das Wasser nicht schlucken sollte. Manche reagieren sogar allergisch auf Chlor und der zu lange Aufenthalt in Chlorwasser kann Trockenheit und gereizte Schleimhäute verursachen. In Schwimmbädern ist Chlor jedoch lediglich verdünnt. Bei der Herstellung allerdings nicht, was es umso schädlicher für die Leute macht, die in der Produktion arbeiten.

• Zwischenprodukte: Des Weiteren sind alle Zwischenprodukte die bei der Herstellung von Polyurethan auftauchen hochgradig giftig. Die meisten Nebenprodukte sind gasförmig. Man kann die Gefahr dementsprechend nicht direkt erkennen. Deshalb werden Gase auch als schleichendes Gift bezeichnet.

• Umweltschädlich: Ein weiterer Giftfaktor betrifft diesmal die Umwelt: denn einer der Rohstoffe für Polyurethan ist Erdöl - welches schlecht für die Umwelt und das Klima ist. Erdöl ist besonders schlecht abbaubar und führt deshalb zu Verschmutzungen.

Anwendungsarten von Polyurethan

Polyurethan ist vielseitig einsetzbar und dementsprechend weit verbreitet:

Schaumstoff:

• Küchenschwämme
• Polstermaterial, in Form von Autositzen oder Möbeln wie zum Beispiel Matratzenschaum oder für die Couch.

Hartschaum:

• für die Wärmedämmung: gerade in Gebäuden, Kühlgeräten oder in Wärme- Kältespeichern, teilweise sogar in Rohrsystemen

Mittlerweile wird PU sogar bei dem Fahrzeugbau verwendet, zum Beispiel im Lenkrad oder in der Innenraumverkleidung.

Auch im Supermarkt können wir den Kunststoff finden. Denn dort wird er für Verpackungen genutzt. Habt ihr schon einmal Obst gesehen, was umschlossen ist von einem weichen weißen Gitter? Genau das ist der Kunststoff.

Des Weiteren wird Polyurethan im Zusammenhang mit Lacken, Beschichtungen und auch Klebstoffen gebraucht. Da das PU eine gute Haftungseigenschaft aufweist, wird es dort als Grundierung verwertet. Außerdem auch weil es eine hohe Beständigkeit gegenüber Lösemitteln, Chemikalien und Witterungseinflüssen besitzt.

Allerdings kann es auch in der Textilbranche eingesetzt werden. Dort wird er als Bestandteil von synthetischen Fasern genutzt. Wenn ihr euch die Schildchen von euren T-Shirts die an der Innenseite befestigt sind einmal durchlest kann es sein, dass ihr den Stoff Elasthan seht. Dieser wird aus Polyurethan hergestellt.

Auch bei Handtaschen könnt ihr Polyurethan finden. Wenn Rucksäcke oder Taschen beispielsweise nicht aus echtem Leder hergestellt sind werden sie in der Regel stattdessen aus einem sogenannten PU-Leder produziert. Genau dieses wird ebenfalls aus Polyurethan gewonnen, wie euch die Abkürzung wahrscheinlich schon verraten hat.

Polyurethan - Alles Wissenswerte auf einen Blick

Damit ihr nicht wieder alles vergesst oder den Überblick verliert, fassen wir euch hier einmal alles kurz zusammen:

• Polyurethan ist ein Kunststoff oder auch Kunstharz.
• Der Stoff kann hoch giftig sein, wenn er nicht zu Ende reagiert ist, da alle Nebenprodukte von Polyurethan giftig sind.
• Die beliebtesten Eigenschaften sind, dass es eine sehr gute Witterungsbeständigkeit aufweist, sich gut gegen Öle und Fette behaupten kann und bei extremen Temperaturen beständig ist.
• Hergestellt wird Polyurethan aus Isocyanat und Rohstoffen wie Erdöl und Chlor.
• Auch sollte sich PUR nicht erhitzen, da dabei Diisocyanat entsteht, welches ebenso giftig ist wie Isocyanat.
• Das Anwendungsgebiet von Polyurethan ist äußerst vielfältig. So kann es zum Beispiel im Haushalt wiedergefunden werden in Form von Kleidung, Taschen oder Schwämmen oder in der Bauindustrie für Lacke oder die Herstellung von Fahrzeugen verwendet werden.

Geschafft! Jetzt könnt ihr aufatmen, denn ihr habt es bis zum Ende geschafft. Sehr gut! Ihr seid bestens vorbereitet für die nächste Unterrichtsstunde. Weiter so!