Sztuczne serce, piłka na rozgrywki pucharu UEFA, gąbka, farba do metalu – co łączy te wszystkie rzeczy?
A także czepki pływackie, posadzki żywiczne, uszczelki do okien, pojazdy samobieżne, podeszwy butów, panele akustyczne czy części samochodowe…
Gdyby nie tytuł tego artykułu bardzo trudno byłoby domyślić się, że chodzi o niezwykły materiał, który został użyty do wykonania ich całości lub części – poliuretan. Wyroby z poliuretanu są produktem o wszechstronnym zastosowaniu. Każdy z nas codziennie ma z nim styczność. Jak powstał, do czego miał być przeznaczony?
Dziedzictwo Trzeciej Rzeszy
Rządzona od 1933 roku przez Adolfa Hitlera Rzesza Niemiecka nastawiona była wówczas na nowoczesne zbrojenia i przygotowanie podboju Europy. Większość wynalazców z tego okresu pracowało nad innowacjami służącymi armii i jej wyposażeniu.
Finansowanie i nacisk polityczny znacznie wpłynął na kierunek poszukiwań wynalazców. Choć poliuretan został zsyntetyzowany znacznie wcześniej przez Francuza, Charlesa Adolpha Wurtza w 1849 r., to dopiero w 1937 roku zespół pod przewodnictwem chemika Otto Bayera zatrudniony przez fabrykę IG Farben w Leverkusen opracował podstawy technologii jego produkcji.
Początkowo materiał był stosowany jako wykończenie samolotów i do wytwarzania wytrzymałej odzieży wojskowej. Podczas II wojny światowej stanowił głównie zamiennik kauczuku, który był drogi i trudno dostępny.
Kosmiczna kariera
Po zakończeniu wojny Amerykanie zainteresowali się niemieckimi osiągnięciami chemicznymi. W 1945 roku prezydent Truman wydał dekret o rekrutacji niemieckich specjalistów dla amerykańskiego przemysłu.
Ambitne projekty NASA potrzebowały wsparcia technologicznego. Produkcja promu kosmicznego, jego wyposażenia i odzieży astronautów nie mogła się już obyć bez poliuretanu.
Rozwiązano problem amortyzacji wstrząsów, którym była poddawana załoga promu w najtrudniejszych momentach misji: startu i lądowania. Wszystko dzięki elastyczności i zdolności pochłaniania energii kinetycznej, jaką daje poliuretan.
Jak powstaje poliuretan
Poliuretan jest polimerem złożonym z dwóch surowców: poliolu (poliestru, polietelu lub glikolu) i izocyjanianu. Obie substancje tworzone są na bazie ropy naftowej. Zachodzi między nimi szybka reakcja chemiczna. Odpowiednie stabilizatory, katalizatory i środki spieniające sprawiają, że można uzyskać tworzywa, które mają pożądane właściwości w zależności od potrzeby zastosowania.
Poliuretan – tworzywo uniwersalne
Z czego wynika wszechobecność poliuretanu w życiu codziennym? Ma wiele pozytywnych cech! Łatwo się go kształtuje, dzięki czemu produkcja nie wymaga dużych nakładów finansowych.
Można nim zastąpić inne materiały np. gumę, metale czy trudne w obróbce drewno, a nawet niektóre postacie betonu. Wałki poliuretanowe są wykorzystywane w różnych branżach. Jest lekki, a jego struktura pozwala również na bezproblemowe przetwarzanie. Doskonale izoluje, wypełnia wolne przestrzenie między innymi mniej elastycznymi elementami, można go też bardzo precyzyjnie uformować.
Ma odporność na wilgoć, a przy tym nie jest materiałem łatwopalnym. Poza tym jest bezpieczny dla zdrowia. Wymienione właściwości poliuretanu sprawiają, że ma on powszechne zastosowanie i ułatwia życie w wielu jego dziedzinach.