Was ist Polyurethan? Lernen Sie die Grundlagen

Polyurethan – einfach erklärt

Ob in den Autos, die wir fahren, den Schuhen, in denen wir gehen, oder den Möbeln zu Hause und im Büro – überall werden Polyurethane in den verschiedensten Formen eingesetzt, ob als Formteil, Schaumstoffkissen, Spritzüberzug oder Klebstoff. Mit anderen Worten: Polyurethan ist überall.

Aber wie entsteht Polyurethan eigentlich? Einfach ausgedrückt ist es das Ergebnis einer chemischen Reaktion aus im Allgemeinen zwei Komponenten: Isocyanat und Polyol. Hochinteressant ist dabei die Tatsache, dass die Möglichkeiten, neue Formulierungen oder „Rezepte“ zu entwickeln, praktisch unbegrenzt sind. So kann Polyurethan hart oder weich, flexibel oder stark, leicht oder gelartig gemacht werden.

Rezept für den Polyurethan-Kuchen

So einfach wie Kuchen backen

Am besten lässt sich dies am besten am Beispiel Backen erklären. Mit nur zwei Hauptzutaten, Mehl und Zucker, können Sie eine Vielfalt von Backwaren, wie Mürbeteigböden, Plätzchen, Brot oder Eischneekuchen, backen. Sie müssen nur die Menge an Mehl und Zucker verändern und andere Zutaten, wie Backpulver und Aromen, zugeben. Sie können natürlich auch Backmischungen kaufen, die bereits alle benötigten Zutaten im richtigen Verhältnis enthalten. Dann müssen Sie nur noch die Flüssigkeiten einrühren, den Teig in eine Form gießen oder mit einem Löffel auf das Backblech geben, und im Ofen bei einer bestimmten Temperatur für eine bestimmte Zeit backen – das ist alles.

Zutaten

Polyol (POLY) „Zucker“
Diisocyanat (ISO) „Mehl“
Additive „Backpulver“
Additive „Aromen“

Zugabe eines Katalysators

Ein Katalysator dient dazu, die für eine chemische Reaktion erforderliche Aktivierungsenergie zu senken und dadurch die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Luft, Wasser oder Wärme reichen gelegentlich aus, um eine Reaktion einzuleiten, hierfür können aber auch chemische Katalysatoren verwendet werden, normalerweise in geringen Mengen.

Beim Backen könnten Sie die Zutaten mischen und dann einfach auf der Arbeitsfläche stehen lassen, einen Kuchen würden Sie so wohl aber nie bekommen. Hier dient die Ofenwärme als Katalysator, um die Reaktanten, d. h. die Zutaten, in das gewünschte Produkt umzuwandeln – Ihren Kuchen!

Hersteller von Spezial-Polyurethansystemen

Polyurethansysteme ähneln flüssigen Backmischungen. Bei 1-Komponenten-Systemen ist der „Teig“ ein bereits gemischtes Vorpolymer. Sobald der Behälter geöffnet wird, reagiert die Mischung mit der Feuchtigkeit in der Luft. Im selben Augenblick beginnt auch die Uhr für die Verarbeitungszeit zu ticken. In einem 2-Komponenten-System sind die Komponenten ISO und POLYOL voneinander getrennt, sodass die chemische Reaktion erst dann beginnt, wenn die beiden Komponenten im angegebenen Mischungsverhältnis gemischt werden. Ein Mischungsverhältnis von 100:25 gibt beispielsweise an, dass für 100 Teile POLY und 25 Teile ISO benötigt werden.

Achtung! Beim Umgang mit Polyurethansystemen ist Vorsicht geboten. Sie dürfen niemals verschluckt werden. Das Beispiel Kuchen wurde nur gewählt, um anschaulich zu erklären, wie sich die Inhaltsstoffe verbinden. Auf keinen Fall soll damit zum Ausdruck gebracht werden, dass das Endprodukt essbar ist.

Die Zugabe von Wasser zu ISOs oder Vorpolymeren, selbst in einer winzigen Menge, reicht aus zum Auslösen der chemischen Reaktionen aus. Dabei kann sich ein so hoher Druck entwickeln, dass ein Stahlfass verformt oder sogar in ein Geschoss verwandelt werden kann. Aus diesem Grund ist es extrem wichtig, ISOs und Vorpolymere trocken zu lagern. Stickstoff ist schwerer als Luft. Aus diesem Grund wird vor dem Versiegeln des Fasses eine Schicht Stickstoffgas in den Freiraum zwischen Produkt und Fassdeckel eingeleitet, um den Inhalt vor Feuchtigkeit zu schützen.

Lesen Sie auch immer die Sicherheitsdatenblätter (MSDS) und die technischen Datenblätter (TDS) sorgfältig, um sich über die Vorsichtsmaßnahmen beim Umgang mit Chemikalien zu informieren.

Für weitere Informationen zur sicheren Handhabung und Umweltverantwortung im Umgang mit Diisocyanaten in den Vereinigten Staaten, besuchen Sie bitte die Informationsseite der American Chemistry Council. Kunden aus der EU werden gebeten, sich an die von der ISOPA bereitgestellten Informationen zu halten.