Неизоцианатные пенополиуретаны. Часть I

Аннотация

Фиговский Олег, Худзенко Наталья

Дата поступления статьи: 13.08.2025

Пенополиуретаны (ППУ) представляют собой основной класс полимерных материалов, которые широко ценятся за их превосходную механическую прочность, химическую стойкость и универсальность. Они используются в широком спектре применений, таких как изоляция, прокладка, покрытия и детали конструкций. Традиционно ППУ получают в результате реакций полиприсоединения с участием полиолов, диизоцианатов и воды, где образующийся на месте CO₂ в реакционной смеси служит в качестве вспенивающего агента. Однако использование изоцианатов вызывает серьезные опасения, поскольку они токсичны, классифицируются как респираторные сенсибилизаторы и способствуют загрязнению окружающей среды. Эти проблемы побудили исследователей и экспертов отрасли к поиску более безопасного и экологичного альтернативного сырья. Одной из многообещающих альтернатив является реакция полиприсоединения циклических карбонатов с полифункциональными аминами. Эта реакция приводит к образованию неизоцианатных полиуретанов (НИППУ), в частности полигидроксиуретановых пен. Вспенивание достигается за счет использования внешних химических вспенивателей или за счет реакций самовозгорания, при которых газы образуются непосредственно в системе. Образующиеся ячейки пены – структуры, которые придают пене ее уникальные свойства, – в значительной степени зависят от реакций газообразования. Этот обзор посвящен различным пенообразователям, используемым в синтезе НИППУ, таким как полиметилгидрогенсилоксан и жидкие фторуглеводороды. В нем также рассматриваются последние достижения в области технологий самовдува, которые устраняют необходимость во внешних средствах и делают процесс более экологичным. Особое внимание уделяется НИППУ, получаемым из возобновляемого сырья, поскольку они соответствуют глобальной тенденции к использованию экологически чистой химии и круглых материалов. В обзоре представлен обзор как выдуваемых внешним способом, так и самонадуваемых NIPUF на биологической основе, с подробным описанием их синтеза, характеристик и потенциальных промышленных применений.

Ключевые слова: полиуретан на биологической основе, пенообразователь, неизоцианатный полиуретан, полимерные пены, пенополиуретаны, самовдувающиеся

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

2.6.11 - Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов