Otto Bayer ja polyuretaanin historia

Polyuretaani on orgaaninen polymeeri, joka koostuu orgaanisista yksiköistä, joita yhdistävät karbamaatti (uretaani) linkit. Vaikka suurin osa polyuretaaneista on lämpökovettuvia polymeerejä, jotka eivät sulaa kuumennettaessa, kestomuovia polyuretaaneja on myös saatavana.

Polyuretaaniteollisuuden liiton mukaan "polyuretaanit muodostuvat saattamalla polyoli (alkoholi yli kahden reaktiiviset hydroksyyliryhmät molekyyliä kohti) di-isosyanaatin tai polymeerisen isosyanaatin kanssa sopivien katalyyttien läsnä ollessa ja lisäaineita."

Polyuretaanit tunnetaan yleisölle parhaiten joustavien vaahtojen muodossa: verhoilu, patjat, korvatulpat, kemikaaleja kestävät pinnoitteet, erikoisliimat ja tiivisteaineet sekä pakkaukset. Se koskee myös rakennusten, vedenlämmittimien, kylmäkuljetusten sekä kaupallisten ja asuinjäähdytysten jäykkiä eristysmuotoja.

Polyuretaanituotteita kutsutaan usein yksinkertaisesti ”uretaaneiksi”, mutta niitä ei pidä sekoittaa etyylikarbamaattiin, jota kutsutaan myös uretaaniksi. Polyuretaanit eivät sisällä etyylikarbamaattia eikä niitä valmisteta siitä.

Otto Bayer ja työtoverit IG Farbenissä Leverkusenissa, Saksassa, löysivät ja patentoivat polyuretaanien kemian vuonna 1937. Bayer (1902 - 1982) kehitti uuden polyisosyanaattipolyadditiomenetelmän. Perusajatus, jonka hän dokumentoi 26. maaliskuuta 1937, liittyy kehrättäviin tuotteisiin, jotka on valmistettu heksaani-1,6-di-isosyanaatista (HDI) ja heksa-1,6-diamiinista (HDA). Saksalaisen patentin DRP 728981 julkaisu 13. marraskuuta 1937: "Menetelmä polyuretaanien ja polyureoiden tuottamiseksi". Keksijäryhmän muodostivat Otto Bayer, Werner Siefken, Heinrich Rinke, L. Orthner ja H. Schild.

Oktametyleenidi-isosyanaatti ja butaanidioli-1,4 ovat Heinrich Rinken tuottaman polymeerin yksiköitä. Hän kutsui tätä polymeerien aluetta "polyuretaaneiksi", nimi, josta tuli pian tunnetuksi maailmanlaajuisesti erittäin monipuolinen materiaaliluokka.

Polyuretaanituotteille annettiin heti alusta alkaen kauppanimet. Igamid® muoveille, Perlon® kuiduille.

William Edward Hanford ja Donald Fletcher Holmes keksivat prosessin monikäyttöisen materiaalin valmistamiseksi polyuretaanista.

Vuonna 1969 Bayer näytti muovisen auton Düsseldorfissa, Saksassa. Tämän auton osat, mukaan lukien runkolevyt, valmistettiin käyttämällä uutta menetelmää, jota kutsuttiin reaktion ruiskupuristukseen (RIM), jossa reagenssit sekoitettiin ja ruiskutettiin sitten muottiin. Täyteaineiden lisääminen tuotti vahvistettua RIM: ää (RRIM), mikä paransi taivutuskerrointa (jäykkyyttä), pienensi lämpölaajenemiskerrointa ja paransi lämpöä. Tätä tekniikkaa käyttämällä ensimmäinen muovirunkoinen auto otettiin käyttöön Yhdysvalloissa vuonna 1983. Sitä kutsuttiin Pontiac Fiero. Jäykkyyden lisäykset saatiin sisällyttämällä ennalta asetetut lasimatot RIM-muottionteloon, jota kutsutaan hartsiruiskupuristukseksi tai rakenteelliseksi RIM: ksi.

Polyuretaanivaahto (mukaan lukien vaahtomukka) valmistetaan joskus pienillä määrillä vaahdotusaineita vähemmän tiheän vaahdon tuottamiseksi, paremman vaimennuksen / energian imeytymisen tai lämmöneristyksen aikaansaamiseksi. 1990-luvun alkupuolella Montrealin pöytäkirja rajoitti monien klooria sisältävien paisutettajien vaikutuksensa otsonikerroksen heikkenemisen vuoksi. 1990-luvun loppupuolella puhallusaineita, kuten hiilidioksidia ja pentaania, käytettiin laajalti Pohjois-Amerikassa ja EU: ssa.