POLİÜRETAN

İyi bir ısı yalıtım malzemesi olan poliüretan, 1950’lerden bugüne yapılarda kullanılmaktadır. Dünyanın heryerinde poliüretan dolgulu sandviç paneller yatırımcılar ve tasarımcılar tarafından artan bir oranla tercih edilmektedir. Yapılarda kullanılan yalıtım malzemeleri arasında en iyi yalıtım değerine sahip olan poliüretan, gittikçe artan ısıtma ve havalandırma giderlerine %40’a varan tasarruf sağlar. Fosil yakıtların kullanımı dünyadaki CO₂ salımının %80’ini oluşturmaktadır. Küresel ısınmanın da baş sorumlusu olan CO₂ salımının azaltılması için de poliüretan kullanımı akılcı bir yaklaşımdır. Yatırımcılar her zaman düşük maliyetle yüksek performans beklerler ve bu beklentiye en iyi cevap poliüretandır. Poliüretan, NCO grubuna sahip İzosiyanat’lar ile OH grubuna sahip Polyol’ların reaksiyonları sonucu oluşan (plastik) polimerlerdir.

Katılım reaksiyonu, tamamen bir polimerizasyon reaksiyonu olup plastik ailesinin bir alt grubudur. Poliüretan köpük aşağıdaki dört hammaddenin karışımı ile elde edilmektedir;

  • Polyol
  • İzosiyanat
  • Şişirici gaz (N-Pentan)
  • Katalizör

İki akışkan izosiyanat ve polyolun yanısıra aktivatörlerin kimyasal reaksiyonu sonucu kapalı hücre yapısına sahip ideal köpük poliüretan oluşmaktadır. Köpük oluşum hızları katalizör tarafından kontrol edilmektedir. İki hammaddenin doğru formülasyonu ve köpük reaksiyonunun kontrolü ile poliüretanın aşağıdaki özellikleri belirlenmektedir:

  • Yoğunluk
  • Mekanik Dayanım
  • Kapalı Hücre Yapısı
  • Isı Dayanımı
  • Solventlere karşı dayanım
  • Reaksiyon hızı
  • Yapışma Dayanımı

Kimyasal reaksiyonlar kabaca dört aşamada değerlendirilebilir. Birinci aşama Polyol formülasyonunun izosiyanat ile karıştırılmasıdır. Bu durumda hemen akışkan bir sıvı oluşur ve ikinci aşamada ise köpük oluşmaya başlamaktadır. Üçüncü aşamada köpük karışımı ısı oluşturarak hacminde 25 kata varan faktörle genişler. Bu aşamada köpüğün yüksek yapışkan özelliği nedeniyle farklı malzemeler ile sıkı ve sürekli mükemmel yapışmaktadır. Dördüncü aşamada serbest köpürme dış yüzeyinde mukavim bir katman oluşturmaktadır. Bu aşamada bile halen akışkan sıvılar kaldıysa, köpürme oluşumu devam ederek küçük boşluklara doğru yolunu bulmaktadır. Poliüretan, homojen kesitler ile ancak en homojen köpürme prosesi elde etmektedir.

Köpük reaksiyonları sona ermesi ile milyonlarca küçük kapalı hücreler oluşmaktadır. Her hücre şişirici gaz orjinli gaz ile dolu haldedir. Poliüretan köpüğün mükemmel ısı yalıtımının altında yatan en önemli neden düşük ısı iletkenliğe sahip hücre içi gazlar ve göreli olarak düşük ısı iletkenliğine sahip poliüretan malzemesidir. Assan Panel “Çevre Dostu“ kimliği ile ürünlerinde şişirici gaz olarak ozona zarar vermeyen HC Pentane (n) kullanmaktadır.

Poliüretanın kapalı hücre yapısı sayesinde kapiler etki ile içerisine su emmez. Sadece uygulamaya bağlı olarak difüzyon etkisiyle içeriye su girmesi mümkündür. Nem dengesi ortamın sıcaklığı ve bağıl nemden etkilenmektedir. %100 Bağıl neme sahip ortamda bile poliüretan ağırlığında en çok %5, hacimde ise en çok % 0,15 etkilenmektedir. Bu durumda özellikle sandviç panellerin metal yüzeylerinin kapalı yüzeyler oluşturması nem hareketinin pratik önemini azaltmaktadır. Suyun 0,60 W/mK gibi yüksek ısı iletimini düşündüğümüzde, içerisine nem almayan poliüretan malzemenin ısı yalıtım özelliğine de katkı sağlayacaktır. Su buharı geçirgenliği yapılarda konfor açısından çok önemlidir. Su buharı difüzyon dayanımı (µ) ve difüzyona tabi kalınlık (Sd) iki önemli karakteristik değerlerdir. Su buharı difüzyon dayanımı (µ) değeri malzemeye özel olup, 1 kabul edilen havanın dayanımıyla karşılaştırılarak belirlenir. Sandviç panel sistemlerde su buharı geçirgenliği de poliüretanın yoğunluğuna, üretim prosesine ve metal yüzeyin tipine bağlıdır.

Sayısız kimyasal malzemenin poliüretan ile temas edebileceği ihtimaline karşın normalde Poliüretanın kendisi şantiye ortamında genellikle yer alan yapıştırma için kullanılan solventler, boyalar, kaynak malzemeleri, ahşap koruyucular vb. kimyasallara temas edebilir ve bunlara karşı dayanımı yüksektir. Dahası mineral yağlar, baca gazları, agresif endüstriyel atmosfer koşulları, asit ve alkalilere kanıtlanmış dayanım göstermektedir. Poliüretan çürüme ve küflenmeye karşı da dayanıklıdır, dağılmaz, bünyesinde bakteri ve haşere barındırmaz. Kapalı hücre yapısına sahip poliüretanların akustik koruma özelliği açık hücre yapısına sahip poliüretanlara göre daha az olmasına rağmen yapının ihtiyacına bağlı olarak normal endüstriyel yapılarda yeterli ses yutma özelliğine sahiptir fakat sese hassas bölge ve ofislerde yeterli olmayıp ilave çözümler gerekebilir.