Bagaimana rumus molekul poliuretan memengaruhi pengembangan produk
Poliuretan adalah bahan plastik yang sangat serbaguna yang telah memainkan peran utama dalam produk yang digunakan orang setiap hari. Poliuretan ditemukan pada tahun 1937 oleh Dr. Otto Bayer dan terutama digunakan sebagai pengganti karet selama Perang Dunia II. Pada 1950-an dan 60-an, poliuretan digunakan dalam elastomer, perekat, dan busa bantalan fleksibel.
Saat ini, bahan ini ada di mana-mana sehingga dapat ditemukan di hampir semua produk di industri besar mana pun. Aplikasi umum termasuk pakaian kulit, sistem insulasi termal, spoiler di mobil, tirai bedah, dan banyak lagi.
Bagaimana mungkin poliuretan dapat mengambil begitu banyak bentuk yang sangat berbeda? Semuanya bermuara pada rumus kimia poliuretan. Inilah yang harus diketahui oleh engineer dan tim produk tentang berbagai jenis poliuretan, mengapa formulasi poliuretan penting, dan bagaimana formulasi dapat memengaruhi bagian akhirnya.
Polieter vs. poliester — apa bedanya?
Paling umum poliuretan berasal dari polieter dan poliester. Keduanya memiliki sifat elastis, keduanya dapat dibuat dengan kekerasan apa pun, dan keduanya memiliki berbagai aplikasi di berbagai industri. Namun, polieter dan poliester tidak dapat dipertukarkan. Insinyur harus memahami perbedaan utama antara kedua bahan ini untuk memastikan mereka memilih plastik poliuretan yang paling sesuai untuk aplikasi mereka.
Poliester-poliuretan digunakan dalam uretan yang lebih lembut (durometer di bawah 90A) dan dikenal karena ketahanannya terhadap pemotongan, abrasi, sobek, dan pelarut yang kuat. Mereka dapat menahan suhu yang lebih tinggi lebih lama dari polieter-poliuretan dan memiliki kekuatan tarik yang lebih tinggi. Poliester juga merupakan pilihan yang sangat baik untuk penyerapan goncangan dan banyak digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan peredam getaran. Aplikasi populer termasuk roller peralatan perbankan, bantalan bumper, dan klem otomatisasi.
Namun, poliester memang memiliki kekurangan. Bahan tersebut umumnya memiliki ketahanan kelembaban yang buruk dan tidak direkomendasikan untuk bagian yang akan terkena air atau lingkungan dengan kelembaban tinggi. Hidrolisis akan memecah sifat fisik material.
Polieter-poliuretan, di sisi lain, digunakan dalam uretan yang lebih keras (di atas durometer 90A) dan cenderung menawarkan ketahanan kelembaban yang lebih besar dan sifat yang lebih dinamis daripada poliester-poliuretan. Bahan ini juga memiliki daya pantul yang lebih baik, fleksibilitas suhu rendah yang lebih baik, dan kinerja yang lebih baik dalam aplikasi kecepatan tinggi. Sifat mekaniknya yang sangat baik juga membuatnya cocok untuk suku cadang yang akan mengalami tekanan sedang hingga tinggi.
Aplikasi populer dari polieter termasuk roda skate, roda elevator, roller pembentuk lembaran logam, dan berbagai aplikasi yang aman untuk makanan. Meskipun polieter digunakan dalam uretan yang lebih keras, bahan ini sebenarnya menawarkan ketahanan abrasi yang lebih sedikit daripada poliester dan lebih cenderung sobek. Itu juga umumnya datang dengan label harga yang lebih tinggi.
Mengapa formulasi poliuretan penting
Untuk memahami mengapa formulasi poliuretan sangat penting, sangat membantu untuk memahami dasar-dasar kimia poliuretan. Poliuretan dibuat melalui reaksi kimia antara poliol dan isosianat, yang menghasilkan pra-polimer. Pra-polimer tersebut kemudian dihubungkan silang dengan kuratif untuk membentuk poliuretan. Rumus kimia poliuretan ini mungkin tampak sederhana, tetapi ada banyak ruang untuk kompleksitas dan variabilitas.
Ambil poliuretan termoset sebagai contoh. Biasanya, jenis poliuretan ini terdiri dari tulang punggung TDI atau MDI - yang masing-masing menawarkan sifat mekanik yang baik pada suhu tinggi dan rendah - dikombinasikan dengan ikatan kimia eter atau ester. Ester-poliuretan mencakup dua atom oksigen dan dua atom karbon, sedangkan eter-poliuretan hanya mencakup satu atom oksigen dan dua atom karbon.
Setiap kombinasi unik dari tulang punggung dan ikatan kimia ini akan memberikan bahan yang dihasilkan sifat fisik yang berbeda. Ada juga lusinan bahan kimia yang dapat digunakan untuk kuratif dalam poliuretan, ditambah kemungkinan mencampur kuratif dan aditif untuk menciptakan sesuatu yang benar-benar baru.
Dengan semua faktor ini berperan, dimungkinkan untuk membuat variasi formulasi yang tampaknya tak terbatas dengan membuat sedikit penyesuaian pada rumus kimia poliuretan. Itulah sebabnya para insinyur dan tim produk harus mengevaluasi semua aspek calon plastik poliuretan mereka dan menghindari pemilihan bahan berdasarkan satu atau dua kriteria.
Jika dua bola goyang poliuretan memiliki kekerasan yang sama tetapi sintesis kimianya berbeda, yang satu mungkin jatuh ke lantai sementara yang lain mungkin bangkit kembali. Untuk memastikan bagian akhir bekerja persis seperti yang seharusnya, insinyur dan tim produk harus mempertimbangkan formulasi poliuretan dengan cermat selama proses pengembangan produk.
Biarkan Fast Radius menjadi panduan formulasi poliuretan Anda
Singkatnya, poliuretan poliester lebih cocok untuk formulasi durometer yang lebih rendah, aplikasi suhu tinggi, dan suku cadang yang memerlukan penyerapan goncangan atau getaran. Polieter poliuretan lebih baik untuk formulasi durometer yang lebih tinggi, aplikasi berkecepatan tinggi atau bertekanan tinggi, dan bagian yang akan terkena air.
Tim dan insinyur produk harus mengevaluasi formulasi kimia unik dari setiap poliuretan prospektif untuk memastikan bagian akhir mereka memiliki sifat yang diinginkan dan memenuhi semua persyaratan penting. Bekerja dengan mitra manufaktur yang berpengalaman dapat membantu.
Fast Radius dapat membantu tim produk membongkar semua kerumitan formulasi poliuretan sehingga mereka dapat memilih plastik poliuretan yang tepat untuk kasus penggunaan khusus mereka. Tim desainer, penasihat, dan insinyur kami yang berbakat tahu betapa pentingnya pemilihan material, dan dapat membantu memulai proyek dengan cara yang benar. Hubungi kami hari ini untuk memulai dan mempelajari lebih lanjut tentang layanan yang kami tawarkan.
Untuk ikhtisar materi lainnya dan wawasan industri lainnya, lihat artikel terbaru kami di pusat pembelajaran Radius Cepat.
Siap membuat suku cadang Anda dengan Radius Cepat?
Mulai kutipan Anda
