Warum Hersteller auf Polyurethan setzen: Sicherer, stärker, kosteneffizienter

In der Fertigung werden Urethan und Polyurethan oft synonym verwendet – obwohl sie sich unterscheiden. Wissenschaftlich haben sie leicht abweichende chemische Formeln. Sie werden unterschiedlich eingesetzt, da ihre Formeln sie für manche Anwendungen prädestinieren, für andere unbrauchbar machen. Auch die Toxizität unterscheidet sich: Polyurethan ist relativ sicher, Urethan kann für Tiere giftig sein und beim Menschen Übelkeit auslösen.

Was ist Urethan?

Wissenschaftlich heißt Urethan Ethylcarbamat oder Ethylurethan. Es entsteht durch Reaktion eines Polyols mit einem Isocyanat. Polyole variieren in Funktion nach Siedetemperatur, Viskosität und Polarität. Isocyanate sind hochreaktive Chemikalien mit niedrigem Molekulargewicht, häufig in der Herstellung von Schäumen, Fasern und Beschichtungen eingesetzt.

Kombiniert man Polyole und Isocyanate chemisch, lässt sich das entstehende Urethan in die von Herstellern benötigten Formen bringen.

Was ist Polyurethan?

Polyurethan ist ebenfalls ein Polymer aus Polyolen und Isocyanaten, wobei die Urethan-Gruppen durch Polymerisation verknüpft sind – kleine Monomere verbinden sich zu einem großen Polymer-Molekül. Die Monomere können identisch oder unterschiedlich sein. Üblicherweise werden über 100 Monomere kombiniert, um Produkte mit Elastizität, Viskosität, Zugfestigkeit oder anderen erforderlichen Eigenschaften zu schaffen.

Bei der Polyurethan-Herstellung wird nur das Isocyanat mit einer reaktiven Isocyanat-Gruppe mit einem Alkohol verknüpft, der zwei Hydroxylgruppen besitzt. Diese Kombination macht Polyurethane so vielseitig.

Wie unterscheiden sich Urethan und Polyurethan?

Der Präfix „Poly“ bedeutet „viele“ – Polyurethan enthält also viele Urethan-Einheiten. Urethan steht als einzelne chemische Gruppe für sich. Polyurethane bestehen aus verschiedenen Urethan-Gruppen und werden modifiziert, um Eigenschaften und Qualitäten anzupassen.

Bei Urethan sehen Sie, dass es sowohl weich als auch steif sein kann – ein völlig anderes Einsatzprofil als jedes Polyurethan. Beispiel: Urethane kommen häufig in Pestiziden und Insektiziden vor.

Laut Polyurethan-Herstellern werden Polyurethane ganz anders eingesetzt als Urethan. Polyurethan kann steif und starr sein – ideal für feste Formen wie Schuhe, Autoteile oder Fabrikbauteile. Es wird auch häufig als flexibler Schaum genutzt. Polyurethan ist weniger toxisch, oft gar nicht toxisch. Es hat keinen Schmelzpunkt und verträgt als Duroplast einen weiten Temperaturbereich.

Vorteile der Verwendung von Polyurethan

Polyurethan ist ein vielseitiger Werkstoff mit mechanischen Eigenschaften, die Probleme in diversen Situationen lösen. Die Liste der nutzbringenden Anwendungen ist praktisch unbegrenzt.

Besser als Gummi und Kunststoff

Hersteller schätzen Polyurethan, weil es Gummi und Kunststoff vereint: langlebiger als Gummi, härter als Gummi, aber flexibler als Kunststoff. Durch diese Flexibilität ist Polyurethan schlagfester und stärker als beide.

Schlag- und abriebfest

Benötigen Sie ein verschleißfestes Produkt? Polyurethan ist die Antwort. Die Beständigkeit nimmt auch bei Tieftemperaturen nicht ab. Polyurethan ist beliebt, wenn ein abriebfester Werkstoff für diverse Umgebungen gebraucht wird. Verglichen mit Kunststoffen, Metallen und Elastomeren weist Polyurethan fast das Zehnfache an Abrieb- und Schlagfestigkeit auf.

Öl- und Chemikalienbeständigkeit

Viele Materialien verlieren bei Ölen und Chemikalien an Festigkeit. Sehen Sie, wie schnell Stahl bei Wasser und Luft rostet. Polyurethan bleibt stabil bei Öl, Wasser und Chemikalien. In manchen Chemikalien kann es leicht quellen, bleibt aber stabil. Für Hersteller, die ein Elastomer für Chemieanlagen, Unterwasseranwendungen oder andere Nassbedingungen benötigen, ist Polyurethan die erste Wahl.

Vielfältige Fertigungsanwendungen

Polyurethan ist ein erschwinglicher Fertigungswerkstoff. Es eignet sich für Prototypen, Einzelteile und Kleinserien aufgrund seiner Flexibilität. Polyurethan lässt sich durch Pigmente in unbegrenzte Farben färben, UV-Schutz bewahrt die Farbkonstanz. Fertigbar in Gewichten von wenigen Gramm bis über eine Tonne.

Polyurethans Resilienz

Dank hoher Resilienz greifen Hersteller auf Polyurethan für stoßdämpfende Produkte zurück. Die Resilienz macht es ideal für Produkte, die sich schnell erholen und hohen Vibrationen standhalten müssen. Da Resilienz von der Härte abhängt, kann es in Shore-Härten von 20 Shore A bis 85 Shore D gefertigt werden.

Formbeständigkeit

Polyurethan ist langlebig mit weiteren geschätzten Qualitäten: Es kehrt nach Kompression in seine Originalform zurück. Zwar verändert es sich unter Druck, erholt sich aber vollständig. Diese Rückstellfähigkeit zeigt die Flexibilität und Eignung für Hochzyklus-Biegebeanspruchung. Zudem ist es reißfest.

Haftungseigenschaften

Hersteller schätzen die Klebeeigenschaften: Polyurethan haftet auf sich selbst, auf Kunststoffen und Metallen. Nützlich in der Automobilfertigung und bei Produkten wie Rädern und Einpressbuchsen.

Polyurethan ist ein langlebiger Werkstoff für nahezu jede Situation. Selbst gegen Schimmel, Mehltau und Pilze resistent, eignet es sich für vielfältige Umgebungen. Das Produkt ist günstig in der Herstellung, und mit feinen Anpassungen lässt es sich als Schaum, starres oder flexibles Produkt einsetzen.