Polyurethane

Allgemeine Struktur von Polyurethanen

Wiederholeinheitbei linearen Polyurethanen, die aus einem Diol und Diisocyanat hergestellt wurden. Die Urethan-Gruppen sindblaugekennzeichnet. R1steht für den „Rest “des zur Synthese eingesetzten Diols (HO–R1–OH), R2für den „Rest “des Diisocyanats (OCN–R2–NCO).

Polyurethane(KurzzeichenPUR,teilweise auchPU) sindKunststoffeoderKunstharze,die aus derPolyadditionsreaktionvon Dialkoholen (Diolen) beziehungsweisePolyolenmitPolyisocyanatenentstehen. Charakteristisch für Polyurethane ist dieUrethan-Gruppe ($\mathrm {{-}NH{-}CO{-}O{-}\ }$).

Diole undDiisocyanateführen zulinearen Polyurethanen,vernetztePolyurethanekönnen durch Umsetzung von Triisocyanat-Diisocyanat-Gemischen mit Triol-Diol-Gemischen hergestellt werden. Die Eigenschaften von PU können in einem weiten Rahmen variiert werden. Je nach Vernetzungsgrad und/oder eingesetzter Isocyanat- oder OH-Komponente erhält manDuroplaste,ThermoplasteoderElastomere.Mengenmäßig sind Polyurethanschaumstoffe,alsWeich-oderHartschaumam wichtigsten. Polyurethane werden jedoch auch als Formmassen zumFormpressen,alsGießharze(Isocyanat-Harze), als (textile) elastische Faserstoffe, Polyurethanlackeund als Polyurethanklebstoffeverwendet.

Geschichte

1937 synthetisierte eine Forschergruppe umOtto Bayerin den Laboratorien desI.G.-Farben-WerksLeverkusenzum ersten Mal Polyurethane aus1,4-Butandiolund Octan-1,8-diisocyanat und später ausHexan-1,6-diisocyanat.Das entsprechende Polyurethan hatte die Bezeichnung Igamid U bzw. Perlon U. Weitere Versuche zeigten, dassToluylendiisocyanat(TDI) deutlich reaktiver war als Hexan-1,6-diisocyanat und dass Reaktionen mitTriolenzu dreidimensional vernetzten Polyurethanen führten.

1940 begann die industrielle Produktion in Leverkusen. Aufgrund desZweiten Weltkriegsund der damit verbundenen Knappheit an Rohstoffen entwickelte sich der Markt für Polyurethane jedoch zunächst nur sehr langsam. Daher wurden Polyurethane bis Ende des Zweiten Weltkriegs nur für militärische Zwecke im Flugzeugbau verwendet.So waren 1952 weniger als 100 t pro Jahr des wichtigen Polyisocyanats Toluylendiisocyanat (TDI) verfügbar.

Von 1952 bis 1954 wurden Polyester-Schaumstoffe entwickelt, wodurch das kommerzielle Interesse an Polyurethanen weiter gesteigert wurde. Mit dem Einsatz vonPolyetherpolyolenwuchs die Bedeutung der Polyurethane rasch an. Die größeren Variationsmöglichkeiten bei der Herstellung von Polyetherpolyolen führten zu einer erheblichen Ausdehnung der Anwendungen. So wurden 1960 bereits über 45.000 t an Schaumstoffen produziert.

Bis zum Jahr 2002 ist der weltweite Verbrauch auf rund 9 Millionen Tonnen Polyurethan angestiegen, bis 2007 stieg er weiter auf über 12 Millionen Tonnen. Die jährliche Zuwachsrate beträgt ca. 5 %.2011 betrug die Produktion allein in Deutschland mit den HauptproduzentenCovestroundBASFknapp 1 Million Tonnen, davon etwa 32 % für Gebäudedämmung, 20 % für Möbel und Matratzen, 14 % für den Automobilbau und 10 % für Lacke und Farben.

Eigenschaften

Polyurethane können je nach Wahl desPolyisocyanatsund desPolyolsunterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Die Dichte von ungeschäumtem Polyurethan variiert zwischen rund 1000 und 1250 kg/m³. Typische Dichten sind rund 5 bis 40 kg/m³ für weichen Blockschaum oder 30 bis 90 kg/m³ für harten Blockschaum.

Toxizität

IsocyanatekönnenAllergienauslösen und stehen im Verdacht,Krebszu verursachen. Wenn Polyurethane ausreagiert sind und keine Monomere mehr enthalten, besitzen sie in der Regel keine gesundheitsschädlichen Eigenschaften mehr. Polyurethan können gesundheitsschädliche flüchtige Additive zugesetzt sein, wieFlammschutzmitteloderWeichmacher,die je nach Nutzung über die Haut (dermal) oder über die Atmung (inhalativ) aufgenommen werden. Richtlinien und Merkblätter für den sicheren Umgang mit Polyurethan-Rohstoffen können bei den Herstellern oder der ISOPA (Europäischer Verband der Diisocyanat- und Polyolhersteller) abgerufen werden.

Herstellung

Diisocyanat-Monomere (Auswahl)

Hexamethylen-1,6-diisocyanat(HDI)

Toluol-2,4-diisocyanat(TDI)

Diphenylmethan-4,4′-diisocyanat(MDI)

Isophorondiisocyanat(IPDI)

gängige Diol-Komponenten

Polyether-Polyol: Sauerstoffatome desEtherssindblaumarkiert.

Polyester-Polyol ausAdipinsäureund1,4-Butandiol.Sauerstoffatome und Kohlenstoffatom derCarbonsäureester-Gruppen sindblaumarkiert.

Polyurethane entstehen durch diePolyadditionsreaktionvonPolyisocyanatenmit mehrwertigen Alkoholen, denPolyolen.Die Verknüpfung erfolgt durch die Reaktion einer Isocyanatgruppe (–N=C=O) eines Moleküls mit einer Hydroxygruppe (–OH) eines anderen Moleküls unter Bildung einer Urethangruppe (–NH–CO–O–). Im Gegensatz zurPolykondensationerfolgt keine Abspaltung von Nebenprodukten.

Es kommen nur wenige verschiedene Isocyanatkomponenten zum Einsatz:

• Hexamethylendiisocyanat(HDI)
• Toluylendiisocyanat(TDI)
• Methylendi(phenylisocyanat)(MDI)
• Polymeres Diphenylmethandiisocyanat(PMDI)
• Naphthylendiisocyanat(NDI)
• Isophorondiisocyanat(IPDI)
• 4,4′-Diisocyanatodicyclohexylmethan(H12MDI)

Aufgrund der hohen Flüchtigkeit und der deshalb gefährlichen Verarbeitung kommen von obigen Monomeren in den meisten Fällen bei Verarbeitern nur Präpolymere zum Einsatz, welche allerdings immer einen Restmonomeranteil enthalten. Insbesondere bei HDI ist dies der Fall. Übliche Restmonomeranteile in HDI-Trimerprodukten (z. B. Desmodur N, Tolonate HDT, Basonat oder Duranate) liegen hier bei <0,5 % HDI und sind damit nach Herstellereinstufung als nicht giftig eingestuft und somit im beruflichen Bereich unter Beachtung der Schutzhinweise der Hersteller verwendbar.

Im Wesentlichen werden die späteren Eigenschaften durch die Polyolkomponente bestimmt, weil zum Erreichen gewünschter Eigenschaften üblicherweise nicht die Isocyanatkomponente angepasst (chemisch verändert) wird, sondern die Polyolkomponente. Abhängig von Kettenlänge und Anzahl der Verzweigungen im Polyol können mechanische Eigenschaften beeinflusst werden. So führt ein Einsatz vonPolyesterpolyolenzusätzlich zu den üblicheren Polyetherpolyolen zu besserer Standfestigkeit, weil Polyesterpolyole einen höheren Schmelzpunkt haben und somit beim Applizieren des Polyurethans erstarren.

Die Polyurethanbildung erfordert mindestens zwei verschiedene Monomere, im einfachsten Fall ein Diol und ein Diisocyanat. DiePolyreaktionverläuft in Stufen. Zunächst entsteht aus Diol und Diisocyanat einbifunktionellesMolekül mit einer Isocyanatgruppe (–N=C=O) und einer Hydroxygruppe (–OH). Dieses kann an beiden Enden mit weiterenMonomerenreagieren. Dabei entstehen kurze Molekülketten, sogenannteOligomere.Diese können mit weiteren Monomeren, anderen Oligomeren oder bereits gebildetenPolymerenreagieren.

Polyaddition von 1,6-Hexandiisocyanats mit 1,4-Butandiol (n ≈ 40)

Vernetzungen

Durch einen Überschuss von Diisocyanat können lineare Polyurethane vernetzt werden. Durch Addition einer Isocyanat-Gruppe an eine Urethan-Gruppe bildet sich eineAllophanat-Gruppe.

Durch eine Trimerisierung von drei Isocyanat-Gruppen ist auch die Bildung einerIsocyanurat-Gruppe möglich. Werden mehrfunktionelle Isocyanate eingesetzt, bilden sich die hochverzweigtenPolyisocyanurate(PIR), siehe dort.

Alternativ können vernetzte bzw. verzweigte Polyurethane auch durch den Zusatz von Stoffen mit mehr als zwei Isocyanat-Gruppen, wie beispielsweisePMDI,und Triolen, wie beispielsweiseGlycerin,hergestellt werden. Auch die Verwendung von mehrfachen Aminen, wieEthylendiamin,führt zu Vernetzungen. Die Reaktion von Isocyanaten mit Aminen führt erst zuHarnstoff-Gruppen.

Diese sind weiterhin reaktiv und erlauben die Addition einer weiteren Isocyanat-Gruppe, wobei sich eineBiuret-Gruppe bildet.

Soll in der Praxis ein bestimmtes Polyurethan hergestellt werden, so bieten sich zwei Wege an:Die direkte Reaktion eines Polyols mit einem Polyisocyanat (Einstufen-Verfahren) und das Zweistufen-Verfahren. Beim Zweistufen-Verfahren werden im ersten Schritt zweiPrepolymerehergestellt: Mit Diisocyanaten im Überschuss werden bei der Umsetzung mit Diolen ein NCO-Prepolymer und bei einer Umsetzung mit einem Überschuss an Diolen ein OH-Prepolymer gewonnen. Erst im zweiten Schritt erfolgt durch Mischung der Prepolymere die eigentliche Polymerisation. Das Zweistufen-Verfahren führt zu einer sehr weitmaschigen Vernetzung des Polymers und ist für PUR-Weichschaumstoffe wichtig.

Schaumbildung

Wird der Reaktionsmischung eine kleinere Menge Wasser zugefügt, so reagiert Wasser mit Isocyanatgruppen zur entsprechenden instabilenCarbamidsäure,die unter Abspaltung vonKohlenstoffdioxid(CO₂) zumAminzerfällt. Dieses Amin reagiert mit einer weiteren Isocyanatgruppe zum entsprechenden substituiertenHarnstoff.Die Freisetzung von CO₂führt daher zu keinem Abbruch der Polymerisation. Das entstehende Kohlenstoffdioxid schäumt die Reaktionsmasse auf.

Reaktion von Isocyanat mit Wasser unter Entstehung von CO₂und der Bildung einer Polyharnstoff-Gruppe

Durch die Menge des zugegebenen Wassers kann dasRaumgewichtdes entstehenden Schaumes variiert werden.

Biogene Polyole

Im Regelfall entstammen sowohl die Polyole wie auch die Polyisocyanate der Produktion aus petrochemischen Rohstoffen, es können jedoch auch Polyole auf der Basis vonPflanzenölenoderLignineingesetzt werden, siehePolyole.Als Triol kannRizinusölin Beschichtungen eingesetzt werden.

Anwendung

Schaumstoffe

Haushaltsschwämme aus weichem PUR-Schaum

PU-Wärmedämmung in einem Kunststoffmantelverbundrohr

Spraydosen für die Herstellung von PU-Hartschaum

Polyurethanschaum

Aus Polyurethan lassen sich sehr einfach Schaumstoffe herstellen. Das Besondere an PUR-Schaumstoffen ist, dass verarbeitende Betriebe Halbzeug (Schaumstoff in zugeschnittener Form) nehmen oder Schaumstoffe aus flüssigen Komponenten an Ort und Stelleherstellen(Ortschaum,„Formed in-place foam “) können. Die Komponenten können auch in oder auf Industrieteile gebracht werden; dort entsteht dann der Schaum.

Weiche PUR-Schaumstoffe werden für sehr viele Zwecke verwendet, vor allem als Polstermaterial (z. B. für Möbel bzw. Autositze) als Matratzenschaum, als Teppichrückenmaterial, zur Textilkaschierung, als Reinigungsschwamm oder als Filtermaterial. PUR-Weichschäume sind zumeist offenzellig und sind in einem breiten Härte- und Dichtebereich verfügbar.

PUR-Hartschäume werden vor allem zur Wärmedämmung z. B. in Gebäuden, Kühlgeräten, Wärme- und Kältespeichern sowie einigen Rohrsystemen (Kunststoffmantelverbundrohr,flexible Verbundrohre) eingesetzt.

Weitere, relativ neue Anwendungsgebiete für PUR-Schäume gibt es im Fahrzeugbau (Lenkrad, Armauflage, Softbeschichtung von Handgriffen, Innenraumverkleidung, Armaturenbrett, Schalldämmung, Klapperschutz, Abdichtungen, Transparentbeschichtung von Holzdekoren). Mit der dämpfenden Wirkung des Polyurethans wird auch häufig ein Verschleißschutz erzielt, was insbesondere die Herstellung sicherheitsrelevanter Bauteile mit einer langenLebensdauerermöglicht.

Polyurethan-Schäume, die als Wärmedämmung konzipiert sind, sind geschlossenzellig aufgebaut, damit die Zellgase mit ihren niedrigenWärmeleitfähigkeitenin den Schaumzellen verbleiben. Früher kam häufig R 11 (Trichlorfluormethan) als Zellgas zum Einsatz. Wegen der ozonschädigenden Eigenschaft dieses halogenierten Kohlenwasserstoffs wurde dieser weitgehend zunächst durchKohlendioxidund aktuell durchCyclopentanersetzt, wobei dann in den Schaumzellen ein Gemisch aus Cyclopentan (ca. 10 bis 35 %) und Kohlendioxid enthalten ist. Wenn der Polyurethan-Schaum nichtdiffusionsdichtgegenüber der Umgebung eingekapselt ist, werden die ursprünglich vorhandenen Zellgase unter irdischen Bedingungen durch Diffusionsvorgänge nach und nach durchLuftundWasserdampfersetzt, wodurch die Wärmeleitfähigkeit des Polyurethan-Schaums zunimmt. Nach der Herstellung erreichen Polyurethan-Schäume mit Kohlendioxid als Zellgas Wärmeleitfähigkeiten von ca. 0,029 bis 0,033 W·m⁻¹·K⁻¹,Polyurethan-Schäume mit Cyclopentan als Zellgas Wärmeleitfähigkeiten von ca. 0,022 bis 0,027 W·m⁻¹·K⁻¹.Die Polyurethan-Schäume können sowohl hart als auch flexibel mit unterschiedlichenDichteneingestellt werden.

PU-Hartschaumplatten sind in verschiedenen Dichten verfügbar. Die Produkte sind teils mitFüllstoffenversehen (Glasmikroballons,Aluminiumpulver). Einsatzzweck sindDämmstoffesowie derModell-undVorrichtungsbau.Der Schaum wird dazu meistspanend bearbeitet.

Früher wurden Polyurethan-Schaumstoffe mitPentabromdiphenyletherflammgeschützt. Wegen der Toxizität dieses Stoffs kommen heute andereFlammschutzmittelwie beispielsweiseTCPPoderBlähgraphitzum Einsatz.

Lacke, Beschichtungen und Klebstoffe

Eine der wichtigsten Anwendungen von Polyurethanen ist der Einsatz in Lacken und Beschichtungen. Hier werden Polyurethane wegen ihrer guten Haftungseigenschaften alsGrundierungenund wegen ihrer hohen Beständigkeit gegen Lösemittel, Chemikalien und Witterungseinflüsse als Deck- und Klarlacke in vielen Anwendungsbereichen verwendet. Hierzu gehören z. B. auchBandbeschichtungs-Lacke und Beschichtungen fürFußböden.Des Weiteren zu nennen sindTextilbeschichtungenund -Ausrüstungen sowie Lederzurichtungen. Flächige Anwendungen zur Verklebung von unterschiedlichen, vorzugsweise flexiblen Materialien (im Bereich Schuhe, Holz/Möbel, Automobilinnenraum) sind ebenfalls ein wichtiges Anwendungsgebiet von Polyurethansystemen. In der Medizin werden Polyurethane alsLinerin der Prothetik der unteren Extremitäten verwendet.

Zur Anwendung kommen flüssige Systeme, wie feuchtigkeitshärtende Prepolymere, 2-Komponenten-Systeme, High Solids, Polyurethan-Lösungen undPolyurethandispersionen,aber auch Feststoffe, z. B. Granulate (TPUs) oder Pulver, die aufgeschmolzen oder gelöst werden.

Vergussmassen

• PU-Vakuumgießharze:Verschiedene Produkte mit kurzerTopfzeit,meist für Prototypen oder Vorserien, die z. B. Serienmaterialien (Thermoplast-Spritzguss:ABS,PP,POM,PS,PC,PMMAetc.) ähnelnden mechanischen und thermischen Spezifikationen oder optischen Aspekten entsprechen. Sie werden in einer Vakuumgießanlage verarbeitet. Formen in der Regel aus polyadditionsvernetzendemSilikon.Beispielsweise für die Duplizierung von mitRapid-Prototyping-Technikengefertigten Teilen.
• PU-Schnellgießharze: relativ einfach zu verarbeitende Produkte für Gussteile, Modelle und Werkzeuge, die eine kurze Topfzeit besitzen und nicht unter Vakuum verarbeitet werden müssen.
• Elastomer aushärtende PU-Gießharze: Produkte mit verschiedenen imShore-A- und Shore-D-Bereich angesiedelten Härtegraden. Für elastische bis hartelastische Teile, Formen und Werkzeuge.
• Elektrische Vergussmassen: zum Umgießen/Ummanteln von elektrischen und elektronischen Bauteilen (Potting) zum Zwecke der elektrischen Isolation und dem Schutz vor aggressiven Umgebungsbedingungen (chemisch, Temperatur, Vibrationen, mechanisch)
• Kantenvergussmassen: zum Umgießen /Ummanteln von Holz /MDF. Mit Polyurethan als Kantenvergussmaterial besteht sicherer Schutz vor Schlägen, Kratzern etc. Kantenvergussysteme können lichtecht oder lichtbeständig eingestellt sein. Auch Flammschutz spielt vor allem bei Anwendungen im öffentlichen Personenverkehr eine wichtige Rolle. Die Kantenvergusssysteme sind auch beständig gegen chemische und mechanische Einflüsse.
• MDI-haltige Vergussmassen bestehen aus einer Harz- und einer Härterkomponente. Erstere enthält hauptsächlichPolyole,die nicht alsGefahrstoffeeingestuft sind. Als Härterkomponente kommen in der Regel4,4'-Methylendiphenyldiisocyanat(4,4'-MDI) oder technischesMethylendiphenyldiisocyanat(p-MDI) zum Einsatz. Bei p-MDI handelt es sich um ein Gemisch bestehend aus 4,4'-Methylendiphenyldiisocyanat (4,4'-MDI),2,4'-Methylendiphenyldiisocyanat(2,4'-MDI),2,2'-Methylendiphenyldiisocyanat(2,2'-MDI) und Prepolymeren (Dimere,Trimere) des MDI. Bei diesenIsocyanaten,denen die hochreaktive NCO-Gruppe gemeinsam ist, handelt es sich um Gefahrstoffe. Nähere Angaben zur Einstufung dieser Stoffe finden sich in derCLP-Verordnungund derTechnischen Regel für Gefahrstoffe(TRGS) 900 „Arbeitsplatzgrenzwerte “. DieinhalativeExpositionin der Luft amArbeitsplatzwird durch die Summe aller reaktiven NCO-Gruppen bestimmt (TRIG – Totalkonzentration Reaktiver Isocyanat-Gruppen). Bei Einhaltung des Expositionsleitwerts (ELW) von 0,018 mg/m³ für die TRIG sind auch dieArbeitsplatzgrenzwerte(AGW) für die einzelnen Isocyanate eingehalten. Die bei Messungen ermittelten Konzentrationen der Isocyanate (4,4'-MDI, 2,4'-MDI, 2,2'- MDI, TRIG) beim Vergießen elektrotechnischer Bauteile liegen fast ausnahmslos unterhalb der Bestimmungsgrenze des angewandten Analyseverfahrens. Die Messungen belegen, dass bei entsprechenden Schutzmaßnahmen (TRGS 402, Abschnitt 6) die Beurteilungsmaßstäbe eingehalten werden. Nach TRGS 430 Abschnitt 3.2.1 Nr. 3 handelt es sich somit um Tätigkeiten mit geringer inhalativer Gefährdung.

Spezielle Verwendungen

Wärmedämmungaus Polyurethan-Hartschaum zwischen zwei gemauerten Wänden beim Hausbau.

PU-Alu-Sandwich-Element

Aus Polyurethan werdenWundauflagen,Matratzen,Schuhsohlen,Dichtungen,Schläuche,Fußböden,Dämmstoffe,Lacke,Klebstoffe,Dichtstoffe,Skier,Autositze,Laufbahnen inStadien,Armaturenbretter,Vergussmassen,latexfreieKondome,Gussböden und vieles mehr hergestellt.

Industrie

PU-Schwerlastrolle

• In der Laborgeräte-Industrie dient Polyurethan als Werkstoff für die Beschichtung vonMesskolben.Die Gebrauchstemperatur reicht von −30 bis +80 °C. Kurzzeitige Einwirkungen höherer Temperaturen bis 135 °C sind zwar zulässig, doch führt dies auf Dauer zur Verringerung der Elastizität.
• In der optischen Industrie wird mit bestimmten Poliermitteln (z. B.Cerdioxid) gefülltes Polyurethan für die CNC-Politur von optischen Funktionsflächen verwendet.
• Polyurethan wird imBauwesenals 1- oder 2-Komponenten-Schaum (Montageschaum,Expansionsschaum) zum Abdichten von Fugen imBetonvor dem Vergießen, zum Stabilisieren von Fundamenten, zum Anheben von Gebäudeteilen, Fußböden etc. verwendet und beim Einbau von Fenstern und Türen benutzt. Vor allem in den Niederlanden wird es auch als Bodenbelag in Wohnhäusern verwendet.
• Polyurethan-Hartschaum wird als Isolier- und Dämmschicht in Sandwich-Elementen eingesetzt. Die Elemente bestehen aus einem inneren und äußeren Blech (Alu oder beschichtetes Stahlblech), wobei der Zwischenraum durch den aufquellenden PU-Schaum ausgefüllt wird. Überwiegend werden diese Sandwichelemente im Industriebau bei Systemhallen eingesetzt, da sie vorgefertigt werden und auch schnell montiert werden können. So entstehen in kurzer Zeit Wand- und Dachkonstruktionen, die gedämmt und innen wie außen sofort fertig sind. Auch bei gedämmten Roll- und Schiebetoren (Garagentore) werden Sandwichelemente verbaut. Außerdem wird PUR-Hartschaum im Kälteschutz verwendet, da dieser Schaum Dampfdiffusion bremst oder verhindert. Üblicherweise werden die Rohre ähnlich wie im Sandwichverfahren mit Blech ummantelt (Edelstahl, verzinkter Stahl, Aluminium, verzinktes Aluminium oder aluminiertes Stahlblech) und anschließend mit dem Zweikomponentenschaum befüllt.
• PU-Elastomerwird häufig für Textilfasern eingesetzt. Diese Fasern bestehen nicht unbedingt zu 100 % aus Polyurethan. Ebenfalls eingesetzt wird Polyurethan als Mikroschaum für atmungsaktiveMembranenfür Regenbekleidung.
• Aufgrund der hervorragenden mechanischen Eigenschaften eignen sich bestimmte Polyurethane für Anwendungen, die eine hoheVerschleißfestigkeitverlangen. So z. B. beim Transport von Schüttgütern durch Polyurethanschläuche, oder als Schutzschicht inRohrenund Rohrbögen. Auch als Ummantelung für elektrische Leitungen (z. B. Verlängerungsleitungen) wird es eingesetzt, beispielsweise in der verbreiteten Leitung H07BQ-F.
• Für die Herstellung vonHalbleiterwafernsind viele Prozessschritte nötig. Um eine ebene Oberfläche zu gewährleisten, werden die Wafer zwischenzeitlich immer wieder chemisch mechanisch poliert. Die Polierplatte besteht dabei in den meisten Fällen aus einem Polyurethan-beschichteten Kunststoff. Für den Abrieb sorgen kleine Polierpartikel, die man zwischen Polierpad und Wafer bringt.
• Ein weiteres spezielleres industrielles Verarbeitungsspektrum findet sich imPrototypen- undMusterbausowie in derGießereiindustrie.Hier werden Produkte aus Polyurethan eingesetzt, um Modelle und Werkzeuge vielerlei Art, aber auch Serienteile herzustellen.

• Das erste Serienfahrzeug mit vollständiger Polyurethan-Karosserie ist derArtega GT.

Sport- und Freizeitbedarf

Skaterrollen­hälfte mit PU-Mantel

• In der herstellenden Schmuckindustrie wird PU als Einlage für verschiedene Ketten (Hals-, Hand- und Fußkettchen) verwendet, wodurch eine besondere Optik erzielt wird.
• HochwertigeGummistiefelwerden heute ebenfalls häufig aus Polyurethan hergestellt, da diese viel leichter und kälteelastischer sind als solche aus PVC. Außerdem bietet das geschäumte Polyurethan eine weit bessere Isolation gegen Kälte.
• Bei der Herstellung vonmultifilenTennissaitenwird Polyurethan als Füllstoff verwendet.
• Schuhsohlen und Stehmatten im Gesundheitsbereich. Durch PU sind diese weich-elastisch.
• Einer der beiden Bestandteile desLederimitatsAlcantaraist PU.
• ModerneFußbälle(z. B. Roteiro) werden komplett aus Polyurethan gefertigt.
• Fahrradschläucheaus speziellem, thermoplastischen TPU, haben ein geringeres Gewicht und eine kompaktere Größe.
• Die Laufflächen von Inlineskate, Skateboardrollen und Laufrollen von Achterbahnen werden aus PU hergestellt, zum Teil auch Tragrollen von Fördergurten und Fließbändern. Das PU bestimmt maßgeblich die Laufeigenschaften der Rollen.
• Lenkgummis (Bushings) von Skateboardachsen bestehen ebenso aus PU.
• Der äußere Mantel einesBowlingballsbesteht aus Polyurethan.
• In der Druck-Weiterverarbeitung werden Buchrücken mit Polyurethan geklebt.
• In derKosmetikist PU Bestandteil von Farbkosmetik-, Hautpflege-, Haarpflege- und Sonnenschutzprodukten.

Medizinischer Bereich

Wundauflagen aus Polyurethanschaumstoff, geformt für Fersen- und Zehenverbände

• Material zur medizinischen Versorgung vonWundenundchronischen Wunden,wie Wundauflagen, Sprühpflaster und Spezialschaum besteht oft aus PU
• Kondomeohne Latex werden aus Polyurethan hergestellt. Die geruchlosen, transparenten Präservative sind unempfindlich gegenüber öl- oder fetthaltigen Gleitmitteln und für Personen mit Latex-Allergie gut verträglich. Die klinische Versagerquote ist allerdings erhöht, da Polyurethankondome häufiger reißen.
• Brustimplantate mit einer Polyurethanbeschichtung verwachsen mit dem Bindegewebe, sind weicher und neigen seltener zur Kapselbildung (gutartige Tumore). Sie sind dafür aber teurer als Implantate ohne PU-Beschichtung

Handelsnamen

• Blockmaterial:Necuron, obomodulan, Ureol, Raku-Tool, RenShape
• Dichtungsmasse:Betamate, Sikaflex, Dymonic NT, Raku Pur
• Fasern:Elastan(Spandex), Lycra, Dorlastan
• Hartschäume:steinothan, BauderPIR, Linzmeier Linitherm, Baytherm, Baydur, Elastolit
• Klebstoffe:Baycoll, Beli-Zell, Desmocoll, Sikaflex, Gorilla Glue, Delo-Pur
• Kosmetik: Baycusan (Mikroplastik)
• LackeundBeschichtungen:Lupranol, Lupranat, Bayhydrol, Bayhydur, Sikafloor,Desmodur/Desmophen(=DD-Lacke), Voranol, Voranate, Suprasec, Basonat, Sovermol, Tolonate, Duranate
• Membranen:Dermizax
• Polyester-Urethan-Kautschuk:Baytec, Cellasto,Vulkollan,Elasturan, Sylomer, Sylodyn,Urepan,Regufoam
• PU-Folien: Walopur, Walotex, Platilon
• Thermoplastische Polyurethane: Elastollan, Desmopan
• Vergussmassen:Arathane (Elektronik), Baygal/Baymidur (Elektro- und Elektronikvergussmassen), Bectron (Elektronik), Elastocoat, Fermadur, RAKU PUR-Vergussmasse (Elektronik), Stobicast (Elektrotechnik, Elektronik), WEVO-Vergussmasse (Elektronik), Wepuran-Vergussmasse (Elektronik)
• Weichschäume:Bayflex, Elastoflex, Elastofoam, Fermapor K31, Plasthan, RAKU PUR-Dichtungsschaum

Normen

• EN 13165Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig hergestellte Produkte aus Polyurethan-Hartschaum (PU) – Spezifikation.

Siehe auch

Commons:Polyurethane– Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• RRIM

Literatur

• Reinhard Leppkes:Polyurethane – Werkstoff mit vielen Gesichtern.5. Auflage. Verlag Moderne Industrie, 2003,ISBN 3-478-93100-2.
• Karl Oberbach:Saechtling Kunststoff-Taschenbuch.28. Auflage. Hanser, 2001,ISBN 3-446-21605-7.
• Günter Oertel (Hrsg.):Kunststoff-Handbuch – Bd. 7 Polyurethane.3. Auflage. Carl Hanser Verlag, 1993,ISBN 3-446-16263-1.
• D. C. Allport, D. S. Gilbert, S. M. Outterside (Hrsg.):MDI and TDI: safety, health and environment. A source book and practical guide.John Wiley & Sons Ltd., 2003,ISBN 0-471-95812-3.
• Karl F. Berger, Sandra Kiefer (Hrsg.):Dichtungstechnik Jahrbuch 2007.ISGATEC, Mannheim 2006,ISBN 978-3-9811509-0-2.
• Konrad Uhlig:Polyurethan-Taschenbuch: mit 34 Tabellen.3. Auflage. Hanser-Verlag, München/ Wien 2006,ISBN 978-3-446-40307-9.
• Karl Hübner:75 Jahre Polyurethane – „Sie sind wohl doch nicht der richtige Mann “.In:Chemie in unserer Zeit.Band46,Nr.2,2012,S.120–122,doi:10.1002/ciuz.201290014.
• Bodo Müller, Walter Rath:Formulierung von Kleb- und Dichtstoffen.2. Auflage. Vincentz Network, Hannover 2009,ISBN 978-3-86630-818-3.