blog over Soorten polymeerfoom PE PU en PS Belangrijkste verschillen verklaard

Schuimmaterialen, bekend om hun lichtgewicht, isolerende en dempende eigenschappen, worden veel gebruikt in industrieën variërend van de automobiel- en bouwsector tot sportartikelen en verpakkingen. Maar wat schuilt er onder de ogenschijnlijk eenvoudige structuur van schuim? Dit artikel onderzoekt drie van de meest voorkomende polymeerschuimmaterialen – polyethyleen (PE), polyurethaan (PU) en polystyreen (PS) – en onderzoekt hun kenmerken, toepassingen en toekomstige trends.

Schuimmaterialen, ook wel poreuze materialen genoemd, zijn vaste stoffen die talrijke met gas gevulde poriën bevatten. Deze poriën kunnen met elkaar verbonden zijn (schuim met open cellen) of geïsoleerd (schuim met gesloten cellen). De poreuze structuur geeft schuimmaterialen unieke fysieke eigenschappen, waaronder:

• Lage dichtheid:De aanwezigheid van gasporiën vermindert het totale materiaalgewicht, waardoor schuim lichtgewicht en gemakkelijk te hanteren is.
• Thermische isolatie:Het gas dat in de poriën zit, heeft een lage thermische geleidbaarheid en is effectief bestand tegen warmteoverdracht.
• Geluidsabsorptie:De poreuze structuur absorbeert geluidsgolven, waardoor geluid wordt verminderd.
• Demping:Schuim vervormt bij impact om energie te absorberen en zorgt voor beschermende buffering.

Schuimmaterialen kunnen worden gecategoriseerd op basis van hun basismateriaal, zoals polymeerschuim, metaalschuim of keramisch schuim. Dit artikel richt zich op polymeerschuimen, met name polyethyleen, polyurethaan en polystyreen.

Polyethyleenschuim is een poreus materiaal dat voornamelijk wordt gemaakt van polyethyleenhars door middel van een schuimproces. Als een van de meest gebruikte kunststoffen is polyethyleenschuim verkrijgbaar in verschillende soorten op basis van dichtheid en structuur, waaronder polyethyleenschuim met lage dichtheid (LDPE), schuim met hoge dichtheid polyethyleen (HDPE) en verknoopt polyethyleen (XLPE) schuim.

XLPE-schuim is een aangepaste versie van polyethyleenschuim, gemaakt door middel van crosslinking-technologie. Verknoping vormt chemische bindingen tussen moleculaire ketens van polyethyleen, waardoor de sterkte, hittebestendigheid en chemische weerstand worden verbeterd. Er bestaan ​​twee primaire verknopingsmethoden:

• Chemische verknoping:Verknopingsmiddelen worden aan polyethyleen toegevoegd, waardoor reacties door hitte of katalysatoren worden veroorzaakt.
• Stralingsverknoping:Hoogenergetische straling (bijvoorbeeld elektronenbundels) breekt moleculaire ketens en recombineert, waardoor verknoopte structuren ontstaan.

Vergeleken met standaard polyethyleenschuim biedt XLPE-schuim:

• Hogere sterkte en slijtvastheid
• Verbeterde hittebestendigheid
• Superieure chemische bestendigheid
• Verminderde compressieset (beter herstel na vervorming)

XLPE-schuim heeft doorgaans een gesloten celstructuur, waardoor het waterdicht en vochtbestendig is. De isolatie-, geluidsisolatie- en schokabsorberende eigenschappen, samen met de gemakkelijke verwerking, maken het ideaal voor:

• Automobiel:Interieurcomponenten, afdichtingen en geluidsisolatiematerialen
• Bouw:Thermische isolatie, akoestische panelen en waterdichting
• Sport & vrije tijd:Oefenmatten, yogamatten en drijfmiddelen
• Verpakking:Beschermende demping voor elektronica en kwetsbare goederen
• Schoeisel:Inlegzolen en zolen voor schoenen

Met het groeiende milieubewustzijn winnen biogebaseerde polymeerschuimen aan populariteit. Biobased XLPE-schuim is gemaakt van polyethyleen afkomstig van hernieuwbare bronnen zoals suikerriet, en vervolgens verknoopt. Vergeleken met XLPE-schuim op petroleumbasis biedt het:

• Hernieuwbaarheid:Vermindert de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen
• Milieuvriendelijkheid:Verlaagt de uitstoot van broeikasgassen tijdens de productie

De prestaties weerspiegelen traditioneel XLPE-schuim, waardoor het geschikt is voor soortgelijke toepassingen.

Geëxtrudeerd polyethyleenschuim wordt geproduceerd door polyethyleenhars te mengen met blaasmiddelen en het mengsel vervolgens onder hoge hitte en druk te extruderen. Dit schuim met gesloten cellen biedt goede demping en isolatie tegen lagere kosten, waardoor het populair is in verpakkingen voor elektronica en voedsel.

Polyurethaanschuim ontstaat door polymerisatie en schuimen van polyether/polyesterpolyolen en isocyanaten. PU-schuim staat bekend om zijn uitstekende mechanische eigenschappen, slijtvastheid, chemische bestendigheid en vlamvertraging en is in hoge mate aanpasbaar. Het wordt veel gebruikt in meubels, matrassen, auto's en de bouw.

PU-schuim is gecategoriseerd op hardheid:

• Flexibel PU-schuim:Zacht en elastisch, gebruikt in stoffering, matrassen en autostoelen
• Stijf PU-schuim:Hard en sterk, gebruikt in bouwisolatie en koelkastpanelen

Het wordt ook geclassificeerd op basis van poriënstructuur:

• PU-schuim met open cellen:Onderling verbonden poriën zorgen voor ademend vermogen, waterabsorptie en geluidsabsorptie
• PU-schuim met gesloten cellen:Geïsoleerde poriën bieden waterbestendigheid, thermische isolatie en demping

Vanwege de structurele complexiteit wordt PU-schuim vaak gerecycled door het in fragmenten te versnipperen voor hergebruik in panelen.

Polystyreenschuim wordt door schuimen gemaakt van polystyreenhars. Door de lage dichtheid, thermische isolatie en verwerkingsgemak is het gebruikelijk in de verpakkings-, constructie- en koelketenlogistiek.

Er bestaan ​​twee hoofdtypen:

• Geëxpandeerd polystyreen (EPS) schuim:Polystyreenkorrels met blaasmiddelen worden in mallen verwarmd, zetten uit en smelten in vorm. EPS is goedkoop en gemakkelijk te vormen en wordt gebruikt in de verpakking en constructie.
• Geëxtrudeerd polystyreen (XPS) schuim:Polystyreen vermengd met blaasmiddelen wordt tot platen geëxtrudeerd. XPS heeft poriën met gesloten cellen, hoge sterkte en waterdichtheid, waardoor het ideaal is voor isolatie van gebouwen en koude opslag.

PS-schuim is echter ontvlambaar en breekt langzaam af, wat milieuproblemen met zich meebrengt. Het onderzoek richt zich op biologisch afbreekbare alternatieven en recyclingmethoden.

Rubberschuim is een poreus elastomeer gemaakt van natuurlijk of synthetisch rubber (bijvoorbeeld nitrilrubber of EPDM). Het blinkt uit in elasticiteit, slijtvastheid, weersbestendigheid en chemische bestendigheid, waardoor het geschikt is voor afdichting, trillingsdemping en geluidsisolatie.

TPE-schuim combineert rubberachtige elasticiteit met plasticachtige verwerkbaarheid. Het kan via injectie of extrusie worden gegoten en biedt veerkracht, duurzaamheid en chemische bestendigheid voor afdichtings- en dempingstoepassingen.

PVC-schuim wordt gewaardeerd vanwege zijn chemische weerstand, vlamvertraging, weersbestendigheid en betaalbaarheid. Het wordt gebruikt in de bouw, bewegwijzering en decoratieve elementen.