Du stehst jeden Tag mit Polyurethan in Kontakt und bist dir dessen vielleicht nicht einmal bewusst. Dieser facettenreiche Werkstoff ist in vielen Produkten und industriellen Prozessen präsent. Doch was ist Polyurethan genau, wie wird es hergestellt und welche Vor- und Nachteile bietet es? In diesem Artikel erfährst du alles Wissenswerte über Polyurethan und seine vielfältigen Anwendungen und Eigenschaften. Mache dich bereit, dein chemisches Wissen auf die Probe zu stellen und die Wunder der Materialeigenschaften von Polyurethan zu entdecken.
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Ein Polymer ist ein großes Molekül, das aus einer Wiederholung kleinerer Untereinheiten, sogenannter Monomere, besteht. Polyurethane entstehen durch die chemische Reaktion von einem oder mehr Polyolis mit Diisocyanat oder einem Polyisocyanat.
Beispiele für Polyurethane sind Schaumstoffe, die in Matratzen und Autoinnenausstattungen verwendet werden, elastische Fasern für Kleidung und technische Kunststoffe für den Maschinenbau.
Polyurethan wurde erstmals in den 1930er Jahren entwickelt und hat seitdem eine breite Verwendung in nahezu allen Aspekten des modernen Lebens gefunden. Von der Isolierung in Kühlschränken über sportliche Ausrüstung bis hin zu medizinischen Anwendungen - Polyurethane sind überall.
Naturstoff | Batchnummer |
Laminaria Zucker | 2342 |
Kieselalgen | 3342 |
Eine Schlüsselkomponente von Polyurethanen, das Isocyanat, kommt natürlich in zahlreichen Organismen vor. Es kommt häufig in bestimmten Algen und Schimmelpilzen vor und kann bei Menschen und Tieren Atemprobleme verursachen.
In der Chemie ist eine Polyadditionsreaktion eine Form von Polymerisationsreaktion, bei der mehrere Moleküle ohne Verlust von kleinen Molekülen, wie z.B. Wasser, zusammengefügt werden.
Die Herstellung von Polyurethan-Schaumstoff erfolgt beispielsweise durch das Zusammenschäumen von flüssigen Polymeren mit Gas und anschließender Erhärtung.
Die chemische Struktur von Polyurethan umfasst zwei Hauptteile: ein Polyol, das die weichen Segmente bildet, und ein Diisocyanat oder Polyisocyanat, das die harten Segmente bildet. Durch die Änderung der Art und der Menge dieser Bestandteile können Wissenschaftler die Eigenschaften des Endprodukts steuern und eine Vielzahl von Materialien erstellen.
Polyurethan-Klebstoffe haben die Fähigkeit, eine starke Verbindung zwischen den meisten Arten von Materialien zu bilden. Sie sind strukturelle Klebstoffe, also ideal geeignet für Anwendungen, die eine hohe Festigkeit erfordern.
Zum Beispiel ermöglichen Polyurethan-Klebstoffe es dir, Metall auf Beton, Glas auf Holz oder Kunststoff auf Keramik zu kleben. Dies macht sie ideal für eine Reihe von kommerziellen und industriellen Anwendungen, sowie DIY-Projekte.
Polyurethan-Lacke bieten eine harte, langlebige Oberfläche, die in der Lage ist, eine Vielzahl von Bedingungen zu widerstehen, einschließlich Witterungseinflüssen, kratzen, und Flecken.
Einige Polyurethan-Lacke für den Innenbereich verfügen sogar über UV-Inhibitoren, die das Holz vor der schädlichen Wirkung der Sonnenstrahlen schützen.
Polyurethan ist in der Lage, sowohl elastisch als auch beständig gegen zahlreiche Arten von Beanspruchungen zu sein, einschließlich Druck, Scherung und Verformung. Darüber hinaus ist Polyurethan chemisch beständig und kann hohen und niedrigen Temperaturen standhalten.
In Bezug auf die Zugfestigkeit - die Menge an Zug (Ziehkraft), die ein Material aushalten kann bevor es bricht, übertrifft Polyurethan viele übliche Materialien wie PVC oder Polyethylen.
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Wie lautet das Kurzzeichen für Polyurethan?
Kurz wird Polyurethan auch als PUR oder PU bezeichnet.
Wie viele Isocyanat-/Hydroxy-Gruppen werden pro Molekül der Ausgangsstoffe benötigt, damit sich eine Polyurethan-Kette bilden kann?
mindestens 2
Durch welche Reaktionsart werden Polyurethane hergestellt?
Polyadditionsreaktion
Aus welchen zwei Stoffgruppen wird Polyurethan hergestellt?
Polyurethan wird aus Polyisocyanaten und Polyolen hergestellt.
Was ist bei der Herstellung von Polyurethan toxisch?
Ausgangsstoff
Durch welchen Vorgang entstehen Löcher in der Reaktionsmasse, wodurch Schaum entsteht?
Wird der Reaktion Wasser hinzugefügt, reagiert es zu Kohlenstoffdioxid. Dieses ist ein Gas und ist in einen Feststoff eingeschlossen. Dadurch entsteht die charakteristische Schaum-Struktur.
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