سیستم پلی‌یورتان گروهی از پلیمرها هستند که با قرار گرفتن واحدهای مولکولی در کنار هم ساخته شده‌اند و این واحدها توسط گروه‌های یورتان به هم متصل گردیده‌اند. سیستم‌های پلی‌یورتان اساساً با انواع دیگر پلاستیک­‌ها متفاوت هستند. پلی‌یورتان‌ها  (PUR) در اصطلاح، محصول نهایی پلیمریزاسیون افزایشی گروه­‌های هیدروکسیل (OH) و ایزوسیانات (NCO) است، به گونه‌­ای که پیوند یورتان بین آن­ها تشکیل می­‌شود. مواد اولیه اصلی در سیستم­‌های پلی‌یورتانی شامل پلی‌­ال و ایزوسیانات هستند و افزودنی­‌هایی نظیر عامل فوم‌­زا، کاتالیست و سورفکتانت سیلیکونی برای کنترل زمان­‌های واکنش، ایجاد سلول‌بندی ریز و یکنواخت و نیز پایداری ابعادی به فرمولاسیون واکنش اضافه می­‌گـردند. سـیـستـم‌­های پلی‌یورتـانی متشکـل از پلی­‌اتر پلی­‌ال‌­ها دارای مقاومت مطلوب در برابر هیدرولیز بوده و با مواد افزودنی که باید به فرمول اضافه شوند، سازگار هستند. با این حال، مقاومت در برابر آتش و خواص مکانیکی آن­‌ها نسبتاً پایین است. سیستم­‌های پلی‌یورتانی بر پایه پلی‌­استر که به عنوان جایگزینی برای محصولات پلی‌یورتانی ساخته­‌شده از پلی‌اتر هستند، مقاومت بسیار بهتری در برابر آتش داشته و پایداری حرارتی بالایی از خود نشان می­‌دهند. این محصولات ساختار شکننده­‌ای ندارند و همچنین انبساط ناشی از اثر حرارتی به حفظ یکپارچگی محصول نهایی کمک می‌­کند. سیستم‌­های پلی‌یورتان طیف بسیار وسیعی از خواص شامل چقرمگی، سختی و چگالی را پوشش می­‌دهند.

ترکیبات پلی‌یورتان چگونه ساخته می­‌شوند؟

سیستم­‌های پلی‌یورتان می‌­توانند به چهار شکل مختلف شامل الاستومرها، پوشش‌­ها، فوم‌­های انعطاف‌­پذیر و فوم‌­های ریجید تولید گردند. الاستومرها موادی هستند که می­‌توانند کشیده شوند و در نهایت به شکل اولیه خود باز گردند. الاستومرهای پلی‌یورتان در مواردی که به استحکام، انعطاف­‌پذیری، مقاومت در برابر سایش و نیز جذب ضربه نیاز دارند، کاربرد دارند. الاستومرهای پلی‌یورتان ترموپلاستیک را می­‌توان قالب­‌گیری کرد و به شکل­‌های مختلف درآورد که قابلیت استفاده در صنایع کشاورزی، نظامی، خودروسازی و … را دارند. بنابراین این مواد می­‌توانند به عنوان مواد پایه برای تولید قطعات خودرو، چکمه­‌های اسکی، چرخ‌­های اسکیت و… به کار گرفته شوند. هنگامی که این الاستومرها به صورت الیاف در می­‌آیند، ماده‌­ای انعطاف‌­پذیر به نام اسپندکس تولید می‌­کنند. اسپندکس برای ساخت جوراب، مایو و نیز لباس‌­های ورزشی استفاده می‌­شود.

پوشش­‌های پلی‌یورتان مقاومت مطلوبی در برابر ضربه و تخریب ناشی از حضور حلال دارند. این پوشش­‌ها برای سطوحی که نیاز به مقاومت در برابر سایش، انعطاف­‌پذیری، پخت سریع، چسبندگی خوب و مقاومت شیمیایی دارند (مانند سالن‌های بولینگ و زمین‌های ورزش)، استفاده می­‌شوند. پوشش­‌های پلی‌یورتان پایه آبی برای رنگ‌­آمیزی هواپیما، اتومبیل و سایر تجهیزات صنعتی استفاده می­‌شوند. فوم‌­های انعطاف­‌پذیر استحکام ضربه بالایی دارند و بیشتر برای ساخت مبلمان استفاده می­‌شوند. آنها همچنین مواد تشک و صندلی را فراهم می­‌کنند. از فوم­‌های پلی‌یورتان نیمه سخت برای ساخت داشبورد خودرو و آستر درب استفاده می‌­شود. از دیگر کاربردها می‌توان به زیرانداز فرش، بسته‌بندی، اسفنج و … اشاره کرد. فوم‌­های پلی‌یورتان ریجید یا شبکه‌­ای شده به عنوان عایق در صنایع برودتی و ساخت و ساز استفاده می­‌گردند. این فوم‌­ها در داخل کابین برای تولید یخچال­‌های خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار می­‌گیرند به گونه‌­ای که عملیات تزریق در محل بوده و چسبندگی خوبی با دیواره کابین ایجاد می­‌گردد. همچنین این فوم‌­ها به شکل تخته یا لمینت عایق برای نصب در دیواره و سقف­‌های خانگی، تجاری و صنعتی تولید می‌­گردند. همچنین عایق‌­بندی سقف یا دیواره می‌­تواند از طریق پاشش مواد تشکیل­‌دهنده فوم پلی‌یورتان با نسبت مشخص ایجاد گردد.

سیستم‌­های پلی‌یورتان ویسکوالاستیک که به عنوان فوم‌­های حافظه­‌دار نیز شناخته می‌شوند، دارای برگشت آهسته به شکل اولیه پس از فشرده­‌سازی هستند. هنگامی که یک جسم با وزن مشخص روی فوم قرار داده شود، فوم به شکل جسم در آمده و پس از برداشتن وزن، فوم به تدریج به شکل اولیه خود بر می­‌گردد. به علت این بازیابی تدریجی شکل پس از قطع اعمال فشار، فوم ویسکوالاستیک را می‌توان به عنوان فوم “حافظه دار” نیز توصیف کرد. ویژگی‌­های فیزیکی منحصر به فرد فوم ویسکوالاستیک باعث محبوبیت آن در صنعت مبلمان، تشک خواب و پزشکی شده است. مواد ویسکوالاستیک را همچنین می‌­توان در تولید مبلمان خانگی استاندارد (ایستا یا متحرک)، مبلمان اداری و صندلی خودرو استفاده نمود. همچنین این مواد می‌­توانند در تولید تجهیزات ورزشی، ابزار برقی و کفش مورد استفاده قرار گیرند. فوم ویسکوالاستیک همچنین در تولید پدهای گردن، پشت و ساق‌پا کاربرد دارد. سیستم‌­های پلی‌یورتانی ویسکوالاستیک در دو دسته پنوماتیک (فیزیکی) و شیمیایی تقسیم‌­بندی می‌­شوند. خواص فیزیکی در سیستم­‌های ویسکولاستیک پنوماتیک مستقل از دما بوده و ناشی از خواص فیزیکی است. ساختار این سیستم‌­ها دارای سلول‌بندی بسته است و زمان بازیابی در آن­ها طـولانی می‌­باشد. در سیستم‌­‌های پلی‌یورتانی ویسکوالاستیک شیمیایی، خواص ویسکوالاستیک ناشی از خواص شیمیایی بوده و وابـستـه به دما می‌­باشد. ساختار این سیستم‌­ها به صورت سلول باز است.

سیستم‌­های پلی‌یورتان به دلیل خواص منحصر به فرد خود و امکان ایجاد ویژگی­‌های متنوع از طریق اصلاح جزء پرکاربردترین چسب­‌ها، درزگیرها و درزگیرهای چسب هستند. سیستم‌های پلی‌یورتان بیشتر به دلیل ایجاد خاصیت ارتجاعی و پیوندهایی که ایجاد می‌کنند، شناخته می‌شوند. با این حال، پلی‌یورتان‌­ها به صورت فرمول­‌های چقرمه نیز وجود دارند که استفاده از آن­ها فقط به عنوان چسب رایج است. یکی از بزرگترین دلایل محبوبیت چسب­‌ها و درزگیرهای پلی‌یورتان این واقعیت است که آن­ها تقریباً به هر سطحی بدون توجه به تخلخل آن می­‌چسبند. درزگیرها و چسب­‌های پلی‌یورتان در محیط­‌های چالش برانگیز و مکان‌­های دشوار قابل استفاده هستند.‌