Polyurethanes (PUR)

Poliuretan adalah polimer yang sangat serbaguna. Polyurethanes digunakan sebagai busa fleksibel dan kaku, elastomer, dan pelapis. Poliuretan tersedia dalam bentuk termoset dan termoplastik; selain itu, tingkat kekerasannya berkisar dari material kaku hingga elastomer. Termoplastik poliuretan akan menjadi fokus bagian ini.

Material Polyurethane

Istilah poliuretan digunakan untuk merujuk pada material yang terbentuk dari reaksi antara isosianat dan poliol. Reaksi umum untuk poliuretan yang diproduksi melalui reaksi diisosianat dengan diol ditunjukkan pada Gambar Polyurethane reaction.

Polyurethane Reaction
Block Structure of Polyurethanes

Poliuretan adalah kopolimer blok terpisah-fase, seperti yang digambarkan dalam Gambar Block structure of polyurethanes, di mana bagian A dan B mewakili segmen polimer yang berbeda. Satu segmen, yang disebut segmen keras, bersifat kaku, sedangkan segmen lainnya, segmen lunak, bersifat elastomer. Pada poliuretan, segmen lunak dibuat dari poliol rantai panjang elastomerik, biasanya poliester atau polieter, tetapi polimer karet lainnya yang diberi ujung hidroksil juga dapat digunakan. Segmen keras terdiri dari diisosianat dan diol rantai pendek yang disebut perpanjangan rantai. Segmen keras memiliki daya tarik antar-rantai yang tinggi karena ikatan hidrogen antara gugus uretan; selain itu, mereka mungkin mampu mengkristal. Segmen elastomer lunak diikat oleh fase keras, yang kaku pada suhu ruangan dan bertindak sebagai ikatan silang fisik. Segmen keras menjaga material tetap bersama pada suhu ruangan, tetapi pada suhu pemrosesan segmen keras dapat mengalir dan diproses.

Sifat-sifat poliuretan dapat divariasikan dengan mengubah jenis atau jumlah dari tiga blok bangunan dasar poliuretan—diisosianat, diol rantai pendek, atau diol rantai panjang. Dengan bahan awal yang sama, polimer dapat divariasikan hanya dengan mengubah rasio segmen keras dan lunak. Ini memberikan fleksibilitas besar bagi produsen dalam pengembangan senyawa untuk aplikasi tertentu. Material ini biasanya diproduksi dengan mereaksikan poliol linear dengan diisosianat berlebih. Poliol diberi ujung dengan gugus isosianat. Poliol berujung isosianat dan isosianat bebas kemudian direaksikan dengan perpanjangan rantai, biasanya diol rantai pendek untuk membentuk poliuretan.

Ada berbagai bahan awal yang tersedia untuk digunakan dalam persiapan poliuretan, beberapa di antaranya tercantum di sini:

Poliuretan umumnya diklasifikasikan berdasarkan jenis poliol yang digunakan, misalnya, poliuretan poliester atau poliuretan polieter. Jenis poliol dapat mempengaruhi sifat-sifat tertentu. Misalnya, poliuretan polieter lebih tahan terhadap hidrolisis daripada poliuretan berbasis poliester, sementara poliuretan poliester memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap bahan bakar dan minyak. Fleksibilitas pada suhu rendah dapat dikontrol dengan pemilihan poliol rantai panjang yang tepat. Poliuretan polieter umumnya memiliki suhu transisi kaca lebih rendah dibandingkan dengan poliuretan poliester. Ketahanan panas poliuretan ditentukan oleh segmen kerasnya. Poliuretan dikenal karena ketahanan abrasinya, ketangguhan, kekuatan benturan pada suhu rendah, ketahanan potong, ketahanan cuaca, dan ketahanan terhadap jamur. Poliuretan khusus mencakup produk yang diperkuat kaca, kelas tahan api, dan kelas yang distabilkan UV.

Poliuretan digunakan dalam berbagai aplikasi. Mereka dapat digunakan sebagai modifikator benturan untuk plastik lainnya. Aplikasi lain termasuk rol atau roda, bagian bodi eksterior, sabuk penggerak, dan segel hidrolik. Poliuretan dapat digunakan dalam aplikasi film seperti laminasi tekstil untuk pakaian dan pelapis pelindung untuk tempat tidur rumah sakit. Mereka juga digunakan dalam tabung dan selang dalam bentuk tanpa penguat dan diperkuat karena sifatnya yang tangguh pada suhu rendah. Ketahanan abrasinya memungkinkan poliuretan digunakan dalam aplikasi seperti sol sepatu atletik dan sepatu ski. Poliuretan juga digunakan sebagai pelapis untuk kabel dan kawat.

Poliuretan dapat diproses dengan berbagai metode termasuk: ekstrusi, blow molding, dan injection molding. Mereka cenderung menyerap kelembaban dan harus dikeringkan dengan baik sebelum digunakan. Kondisi pemrosesan bervariasi tergantung pada jenis poliuretan; kelas dengan kekerasan lebih tinggi biasanya memerlukan suhu pemrosesan yang lebih tinggi. Poliuretan cenderung menunjukkan sensitivitas terhadap geseran pada suhu leleh yang lebih rendah. Pemanasan pasca-mold dalam oven, sesaat setelah pemrosesan, sering kali dapat meningkatkan sifat produk jadi. Siklus pengawetan selama 16 hingga 24 jam pada suhu 100°C adalah tipikal. (by : niginashq) #plasticpallet #plasticrecycle

Source : Modern Plastic Handbook (Charles A. Harper)