Verschäumungsverfahren


Das 1937 von Otto Bayer entdeckte Polyurethan hielt im Alltag ebenso wie in der Industrie rasch Einzug in Anwendungen der unterschiedlichsten Art.
Polyurethane stellen synthetische Polymere dar, die allgemein aus der Reaktion von Diisocyanaten mit Polyolen erhalten werden.

DIE ISOCYANATE :
Man unterscheidet drei Substanzklassen :

  • MDI :
    Diphenylmethyldiisocyanat
  • TDI :
    Toluoldiisocyanat
  • HDI :
    Hexamethyldiisocyanat
DIE POLYOLE :
Sie entscheiden über die Beschaffenheit des Schaums (weich oder hart).
Im Beispiel: Hexole (sechs OH-Gruppen) für Hartschäume
Diole (zwei OH-Gruppen) für Weichschäume

Man unterscheidet hier zwei Substanzklassen :
  • hydroxylierte Polyether
  • hydroxylierte Polyether

 

DER SCHAUM :
Für einen qualitativ hochwertigen Schaum sind mehrere Parameter aufeinander abzustimmen :

  • die Dosierung (das Mischungsverhältnis)
  • die Temperatur der Produkte
  • die Einspritzdrücke (für die Hochdruckmaschinen)
  • die Durchsatzwerte
  • die Injektionsdauer
   
Die Schäume werden nach folgenden Verfahren hergestellt: Spritzen, Injektion oder Gießen.

  • Die Hochdruckeinspritzung: Bei ihr handelt es sich um das am weitesten verbreitete Verfahren sie weist die folgenden Vorzüge :

    • auf :
    • Präzise Dosierung
    • Höhere Schaumqualität
    • Lösemittelfreiheit
    Nachteile :
    • Erfordernis einer vermehrten, qualifizierten Wartung
    • Durchsatzbegrenzung 

  • Die Niederdruckeinspritzung: Sie stellt das älteste Verfahren dar :

    • ihre Vorzüge :
    • Hohe Durchsatzwerte (für Strangguss, Füllungen)
    • Geringer Wartungsbedarf

    Nachteile :
    • Benötigt vielfach noch Lösemittel
    • Weniger genaue Mischbarkeit
    • Hohe Beschaffungskosten
Beispiele für verschiedenartige Schäume :
  • Hartschäume: Dichte: 10 bis 1100 kg/m3
    Mischungsverhältnis: 1 : 1 bis 1 : 2


  • Halbhartschäume: Dichte: 100 bis 1100 kg/m3
    Mischungsverhältnis: 1 : 1 bis 2 : 1


  • Weichschäume: Dichte: 20 bis 70 kg/m3
    Mischungsverhältnis: 3 : 1