Появление во второй половине XX века синтетических материалов произвело промышленную революцию. Они обладают рядом характеристик, которые не имеют материалы естественного происхождения.
Полимеры полиуретан и полиэстер используются в производстве пластических масс, тканей, покрытий. Они имеют ряд общих свойств, по некоторым характеристикам превосходят друг друга. Для понимания вопроса, что лучше, полиуретан или полиэстер, полезно изучить их свойства, достоинства, характеристики.
Полиэфирный полиуретан (PU)
Материал синтезируется из органических соединений нефтяного происхождения, полиолов, изоцианатов. Компоненты в его составе могут использоваться в разных пропорциях, поэтому полиуретан бывает разных видов и характеристик: эластичный, с монолитной или пористой структурой, рыхлый, жидкий и проч.
Общее свойство группы – способность к растяжению и возврату в исходное состояние, что относит материалы к категории эластомеров.
Основные характеристики:
- Высокая прочность на разрыв, износостойкость, ударопрочностью, даже при низких температурах;
- Устойчивость к износу и химическая стойкость. Полиуретаны инертны к маслам, жирам, растворителям и многим агрессивным веществам;
- Способность выдерживать критические температуры. Рабочий температурный диапазон лежит в пределах минус 50 — плюс 80 0С, что дает возможность для использования в различных климатических условиях;
- Низкая склонность к водопоглощению.
Самым важным преимуществом PU эксперты называют его версатильность. Варьируя компонентный состав, можно получить подвиды разной жесткости, эластичности и других физических свойств. Все изделия из материала износоустойчивы. Он легкий на вес и удобный в обработке.
Из полиуретана по технологии литья изготавливаются изделия разных размеров и конфигураций. Эластомер имеет обширную сферу применения, используется:
- В строительстве в качестве изоляционного материала, как компонент уплотнителей, лаков и красок;
- Для изготовления внутренних и внешних деталей автомобилей, амортизаторов, сидений, подушек безопасности, элементов салонов авто;
- Для производства имплантатов, катетеров, упаковочных материалов для стерильных медицинских принадлежностей;
- В производстве мягкой мебели, матрасов.
Полиуретан применяется для производства подошв и других частей обуви. PU для обувной промышленности имеет низкую плотность, подошвы из него получаются невесомыми, износоустойчивыми, с хорошей амортизационной способностью.
Полиуретановые покрытия имеют адгезивные характеристики, прочно держатся на металле, древесине, бетоне, металлочерепице.
По свойствам полиэфирный полиуретан наиболее близок к резине, но она уступает по прочности, эластичности, диапазону рабочих температур, сроку службы. По этой причине тенденция замены резины полимером наблюдается во многих промышленных отраслях, особенно четко – в автомобилестроении.
Автодетали, мебель, матрасы, бытовые приборы, отслужившие свой срок, являются сырьем для вторичной переработки. Утилизация и вторичная переработка – достаточно сложные процессы, что относится к минусам PU.
В сравнении с полиэстеровым сырьем полимер менее доступен по стоимости, но данный недостаток компенсируется выдающимися эксплуатационными характеристиками.
Полиэстер
Полиэстеры (ПЭ) – категория высокомолекулярных полимеров, которые также получают из нефти. Материал является основой для производства полимерных покрытий, волокон, пластмасс, тканей, отделочных материалов, фасадных панелей. Его используют для производства упаковочных материалов, тары, устойчивой к химическим воздействиям.
Основные физико-химические свойства полиэстера:
- Прочность и долговечность, устойчивость к большинству химикатов, способность не растягиваться и не сжиматься, что идеальным для изделий многократного использования и интенсивной эксплуатации;
- сопротивление сжатию. Одежда, шторы из полиэстера сохраняют форму, не мнутся, быстро сохнут;
- Гидрофобность, способность отталкивать и плохо впитывает влагу. Данная характеристика может быть как преимуществом, так и недостатком, в зависимости вида и условий использования изделия из ПЭ;
- Термопластичность (способность к легкой формовке при нагревании), что позволяет создавать изделия различной сложности и форм.
ПЭ устойчив к воздействию ультрафиолета. Изделия из него легко стираются и сохраняют форму. Производство полимера имеет не высокую себестоимость, что позитивно сказывается на цене готовой продукции.
Покрытия из полиэстера
Полимер используется для изготовления профнастила и других строительных покрытий. Несмотря на бюджетность данного варианта, покрытия отлично сохраняют цвет, не выгорают на солнце, подходят для любого климата, имеют широкую цветовую палитру.
Другой распространенный вид рулонного покрытия – полиэстер, армированный стекловолокном. Его используют для обустройства навесов, светопропускающих козырьков, теплиц, парников.
Полиэстер и полиуретан имеют ряд сходных и отличительных черт.
Сравнительный анализ материалов
Оба материала не имеют природных аналогов, они синтезируются искусственным путем. В отличие от неорганических полимеров, они имеют атомы углерода в молекулярной цепи.
Общие свойства:
- Химическая устойчивость;
- Прочность и долговечность;
- Термостойкость.
Анализируя различия, стоит выделить следующие критерии:
- Способность накапливать статическое электричество. Полиуретан – абсолютный диэлектрик, полиэстер слегка электризуется;
- Воздухопроницаемость. Одежда из ПЭ не “дышит”, поэтому его используют как компонент смесовых тканей, PU – дышащий материал;
- Защитные характеристики, устойчивость, прочность. По данным параметрам “выигрывает” PU.
- Стоимость. Полиуретан дороже.
В силу структурных особенностей полиуретан является пластичным. В местах сгиба на изделиях не образуются микротрещины. Полиэстер таким свойством обладает в меньшей степени.
Полиэстер отличается более высокой устойчивостью к тепловому старению, лучше поглощает удары, вибрацию. Полиэстер имеет меньшую прочность на растяжение и худшую устойчивость к разрывам.
Ткань полиэстер и полиуретан
Материалы используются для пошива одежды и текстильных изделий. Поскольку ПЭ обладает большей устойчивостью к агрессивным средам, из него шьют верхнюю одежду, сумки, рюкзаки. Внешняя схожесть с кожей придает таким вещам эстетическую привлекательность. Полиуретановые крутки выдерживают минусовые температуры без потери первоначального вида.
Из полиэстера отшивают более широкий спектр изделий: повседневную одежду, постельное белье, шторы и проч. Из полиэфирных волокон делают утеплитель синтепон. Обычно полимер входит в состав смесовых тканей вместе с полиамидом, натуральными волокнами, в чистом виде в текстильном производстве применяется редко.
Итоги
Выбор между материалами в ракурсе использования как тканей зависит от потребности в конкретной вещи, финансовых возможностей, условий использования.
Выбор в более широком смысле, с учетом всего спектра производимых изделий, зависит от специфических требований:
- Если в приоритете высокая износостойкость и ударопрочность, лучше использовать PU;
- По причине большей жесткости полиуретан предпочтительнее в композитных материалах;
- учет вопроса утилизации или вторичной переработки сдвигает приоритет в пользу ПЭ.
На выбор влияет и финансовая составляющая. В изделиях массового спроса выгодно использовать полиэстер, он стоит дешевле.
О большей распространенности полиуретановой продукции свидетельствуют объемы ее производства. Среднегодовой рост рынка, по статистическим данным, составляет 5,7%. Мировой объем производства полиэстера в период с 2000 по 2023 гг. удвоился, но растет меньшими темпами.
;)
