Jednym z głównych elementów trwającej od ok. 40 lat rewolucji w technice budowalnej było zastosowanie materiałów polimerowych jako elementów konstrukcyjnych i izolacyjnych. Kluczową częścią tej spektakularnej zmiany jest zastosowanie w budownictwie piany poliuretanowej. W poniższym artykule opowiemy wyjaśnimy fenomen pianki OCF i wspomnimy nieco o sposobie ich wykorzystania.
Piana jednokomponentowa
Najbardziej rozpoznawalnym typem pianki PU jest tzw. piana jednokomponentowa nazywana powszechnie pianką montażową. Angielska nazwa "one component foam" związana jest ściśle z technologią jej produkcji. Warto w tym momencie wspomnieć o pewnej podstawowej właściwości poliuretanów. To co odróżnia poliuretany od np. polietylenu, polipropylenu czy PVC (czyli tworzyw termoplastycznych), to jest charakterystyka ich przetwarzania - poliuretany należą do grupy polimerów chemoutwardzalnych. W wielkim skrócie - za każdym razem istnieje konieczność zmieszania dwóch reagujących ze sobą składników A i B w celu uzyskania tworzywa. O wyjątkowości pianki jednokomponentowej (OCF) w świecie poliuretanów świadczy fakt, że w jednym pojemniku znajduje się gotowy do użycia produkt. Jest to podstawowa różnica w stosunku do reszty typów pian poliuretanowych tzw. dwuskładnikowych.
Dla pianki PU, w tym OCF, za składnik A przyjmuje się tzw. blendę poliolową zawierającą odpowiednią mieszaninę polioli wraz dodatkami takimi jak katalizatory, stabilizatory piany, plastyfikatory i uniepalniacze. Składnikiem B jest odpowiedni izocyjanian. Dodatkowo na koniec procesu produkcji puszkę, przez zawór, napełnia się mieszaniną skroplonych gazów zwanych powszechnie propelentami. Po wymieszaniu składniki A i B zaczynają powoli reagować ze sobą tworząc tzw. prepolimer. Ze względu na duży nadmiar składnika B, pianka pozostaje płynna w środku pojemnika (nadmiar izocyjanianu stanowi rozpuszczalnik dla prepolimeru).
Skład pianki kluczem do sukcesu
Odpowiednio dobrany skład produktu (tzw. formulacja) umożliwia bezproblemową aplikację pianki do 18 miesięcy od momentu jej wyprodukowania. Końcowy proces polimeryzacji, czyli utwardzania zachodzi już po wypuszczeniu pianki z pojemnika. Odpowiedzialna jest za to wilgoć zawarta w powietrzu i podłożu, która przereagowuje z prepolimerem i nadmiarową ilością izocyjanianu zawartą w mieszaninie. Pianka zazwyczaj już po 4-5 min przestaje się kleić (wytwarza się skórka) a po 30 min nadaje się do obróbki (np. do obcięcia). Pełne utwardzenie pianki następuje po 24h. Omówmy więc kilka kluczowych składników stosowanych do produkcji pianek.
Izocyjaniany
Izocyjaniany stosowane do wytwarzania pianek montażowych mają dwie lub więcej grup izocyjanianowych w każdej cząsteczce. Najczęściej stosowanymi są aromatyczne diizocyjaniany, głównie diizocyjanian difenylometanu (MDI) w formie polimeru (PMDI). Z kolei diizocyjanian toluenu (tzw. TDI) stosowany jako dodatek, używany jest do pian o tzw. niskiej emisji wolnego MDI. W ten sposób otrzymuje się produkty przeznaczone dla wymagających odbiorców, dla których bezpieczne i zdrowe środowisko pracy stanowi priorytet.
Poliole
Drugą grupą składników niezbędnych do wytwarzania pianek OCF są alkohole polihydroksylowe zwane poliolami. Dwie główne grupy alkoholi polihydroksylowych to polieterole i poliestrole. Zaletą polioli jest ich brak toksyczności (poza kilkoma specjalistycznymi typami).
Poliole polieterowe
Najszerzej stosowaną przemysłowo grupą polioli są poliole polieterowe. Są to długocząsteczkowe substancje będące wynikiem reakcji krótkiego alkoholu z tlenkami propylenu i etylenu. Dzięki swojej budowie mogą być one w łatwy i kontrolowany sposób produkowane i modyfikowane, co pozwala na dobranie odpowiedniej długości i składu łańcuchów w zależności od potrzeb końcowej aplikacji. O konkretnych właściwościach pianek PU decydują właśnie poliole użyte w produkcji. Grupa PCC jest najważniejszym w Europie Środkowej i jedynym w Polsce producentem polioli polieterowych do produkcji pianek poliuretanowych. Pod nazwą handlową Rokopol Grupa PCC oferuje ponad 150 rodzajów polioli. Produkty te mogą być stosowane do produkcji wszystkich rodzajów pian elastycznych, sztywnych, prepolimerów do zastosowań klejowych, do produkcji elastomerów i uszczelniaczy jedno- i dwukomponentowych oraz, oczywiście, pian OCF. Dzięki dopracowanemu procesowi produkcji Rokopole odznaczają się bardzo dobrymi parametrami użytkowymi oraz szerokim wachlarzem zastosowań.
Należy także wspomnieć o linii produktowej polioli dedykowanych do segmentu pianek jednoskładnikowych o nazwie Rokopol iCan. Są to specjalnie zaprojektowane poliole polieterowe przeznaczone do produkcji wysokiej jakości pianek OCF. Dzięki zastosowaniu produktów z serii Rokopol iCan możliwe jest uzyskanie pianek montażowych o podwyższonych parametrach użytkowych, np. charakteryzujących się większą wydajnością lub skróconym czasem obróbki.
Poliole poliestrowe
Drugą grupą polioli są poliestrole. Posiadają one bardzo pożądane cechy, między innymi zmniejszają one palność wytwarzanych z ich udziałem pian OCF. Grupa PCC posiada w swojej ofercie szereg polioli poliestrowych funkcjonujących pod nazwą Rokester. Obejmują one produkty o budowie alifatycznej, aromatycznej lub mieszanej. Produkty serii Rokester pozwalają na otrzymanie pianek OCF charakteryzujących się lepszą stabilnością wymiarową, drobnokomórkową, regularną strukturą a także o dużym stopniem uniepalnienia.
