PU Foam – 08 Đặc tính và Ứng dụng trong đời sống

Khi nhu cầu ngăn thấm, cách nhiệt và cách âm trong đời sống tăng nhanh, PU Foam trở thành vật liệu không thể thiếu. Được hình thành từ polyol, isocyanate và pha trộn áp cao, hợp chất góp phần quan trọng vào việc tạo nên bọt xốp siêu nhẹ. Bọt xốp này có tính ứng dụng rộng rãi vào thi công chống ồn, chống nóng,…

1. Hợp chất Polyurethane Foam là gì?

Polyurethane Foam hay PU Foam là một loại bọt nhựa Polyurethan linh hoạt và đa dụng. Nó được tạo ra từ phản ứng hóa học giữa Polyol và Isocyanate. Phản ứng này tạo ra một cấu trúc bọt liên kết chặt chẽ với nhau mà không qua bất kỳ mối nối nào. Cấu trúc tế bào của Foam PU có thể là kín hoặc mở, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể của nó.

Bên cạnh các hai thành phần chính, Foam PU còn chứa chất xúc tác và phụ gia khác:

1.1 Chất xúc tác

Ngoài 2 thành phần chính, quá trình tạo ra PU Foam còn có sự góp mặt của 2 chất xúc tác là Amines và Kim loại hữu cơ:

• Amines là các hợp chất hữu cơ có chứa nhóm chức amin (NH2). Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc tăng tốc quá trình phản ứng giữa Polyol và Isocyanate.
• Chất xúc tác kim loại hữu cơ như Thiếc hữu cơ (Organotin), Kẽm hữu cơ (Organozinc) giúp duy trì cấu trúc tế bào của bọt, đảm bảo tính đồng nhất, ổn định. Đồng thời nó cũng cải thiện tính chất cơ học như tăng cường độ bền, độ cứng và khả năng chịu lực của bọt foam.

1.2 Phụ gia

PU Foam còn chứa nhiều chất phụ gia khác để cải thiện tính chất và hiệu suất của sản phẩm:

• Chất ổn định silicone: Chất ổn định silicone giúp cải thiện cấu trúc tế bào của bọt PU. Nó làm cho bọt có độ bền cao hơn và khả năng cách nhiệt, cách âm tốt hơn. Điều này giúp PU Foam đạt được tính đồng nhất và ổn định trong suốt quá trình sử dụng.
• Chất chống cháy: Để tăng khả năng chống cháy của PU Foam, các chất chống cháy như Phosphat hoặc Halogen được thêm vào. Chất chống cháy giúp ngăn chặn sự lan truyền của lửa, bảo vệ công trình khỏi nguy cơ hỏa hoạn và tăng tính an toàn.
• Chất tạo bọt: Chất tạo bọt giúp tạo ra các bọt khí trong quá trình phản ứng, làm cho bọt PU có cấu trúc tế bào kín hoặc mở tùy theo yêu cầu sử dụng. Chất tạo bọt đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát độ nở và độ cứng của PU Foam.
• Chất chống thấm: Để tăng khả năng chống thấm nước, các chất chống thấm như silicone hoặc các hợp chất fluorocarbon được thêm vào PU Foam. Chất chống thấm giúp bảo vệ bề mặt khỏi ẩm mốc và hư hỏng, đảm bảo độ bền và tuổi thọ của công trình.
• Chất kết nối: Chất kết nối giúp cải thiện khả năng bám dính của PU Foam lên các bề mặt khác nhau như gỗ, kim loại, bê tông, và nhựa. Điều này làm tăng độ bền và tính ổn định của mối dán.

1.3 Phân loại PU Foam

Foam tế bào mở (Open-cell)

Foam tế bào mở, còn được gọi là Open-cell foam, là loại PU Foam có cấu trúc tế bào mở. Đây là loại bọt Foam có các tế bào bên trong không hoàn toàn khép kín, cho phép không khí và hơi nước di chuyển qua dễ dàng. Nhờ vào cấu trúc này, foam tế bào mở có một số đặc điểm và ưu điểm riêng biệt.

Foam tế bào kín (Closed-cell)

Foam tế bào kín, hay Closed-cell foam, là loại PU Foam có cấu trúc tế bào kín. Đây là loại Foam có các tế bào bên trong hoàn toàn khép kín, không cho phép không khí hoặc hơi nước di chuyển qua. Cấu trúc này mang lại cho foam tế bào kín những đặc điểm và ưu điểm nổi bật.

2. Những đặc tính nổi bật của hợp chất PU Foam

Hợp chất foam ứng dụng được trong nhiều sản phẩm do đáp ứng đa dạng yêu cầu kỹ thuật và môi trường.

2.1. Ưu điểm

Được ưa chuộng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp và đời sống, hợp chất cách nhiệt PU Foam mang nhiều ưu điểm:

• Cách nhiệt: Quá trình tạo ra PU FOam làm giải phóng hàng tỷ bọt khí có cấu trúc ô kín giúp tạo nên xốp cứng CUR mang tỷ suất truyền nhiệt rất thấp với mức 0.0182kcal/m.h.oC.
• Cách âm: Foam PU có khả năng ngăn được sóng âm với thông số cách âm 23.27 dB giúp giảm tiếng ồn từ bên ngoài.
• Chống thấm (đối với tế bào kín): Bọt xốp ô kín không tan trong nước giúp ngăn chặn sự xâm nhập của độ ẩm, tránh mốc, hư hỏng sản phẩm.
• Độ bền và tuổi thọ cao: Foam PU không chứa giá trị dinh dưỡng nên không thu hút nấm, mối, côn trùng hay các loài gặm nhấm. Kết quả từ phòng thí nghiệm BASF cho thấy thậm chí sau 80 năm, chúng cũng không suy giảm đáng kể.
• Khả năng bám dính tốt: Bọt foam có độ bám dính đạt mức hoàn hảo với mọi bề mặt: Bê tông, kim loại, gỗ,… (trừ màng chống dính, nhựa PP, PE).
• Tính linh hoạt và đa dạng: PU Foam có độ mềm hoặc cứng linh hoạt tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng của con người và nhà sản xuất.
• Chống cháy: Bọt xốp foam thường không bắt lửa, không dẫn cháy (trừ foam mềm). Khi gặp nhiệt độ từ 800 đến 1200 độ C,  CO2 được sản sinh ra để dập lửa. Ngoài ra, sự cacbon hóa bề mặt giúp vật liệu có khả năng chống cháy đạt cấp cao nhất (V0).
• Trọng lượng nhẹ: Foam siêu nhẹ cho phép giảm 49% tải trọng kết cấu, 36% tải trọng khối xây. Vì thế, vật liệu này rất phù hợp cho quá trình vận chuyển và thi công.

Ưu điểm là vậy, song PU Foam hiện nay vẫn còn tồn tại một vài hạn chế chưa khắc phục được.

2.2. Nhược điểm

Bên cạnh 8 ưu điểm nổi bật nói trên, hóa chất PU Foam vẫn còn tồn tại một vài hạn chế như sau:

• Bị phân hủy dưới tác động của tia UV: Dù có chất xúc tác chống UV nhưng nếu không được xử lý bảo vệ, foam vẫn có thể bị phân huỷ.
• Một số loại có thể bị ảnh hưởng bởi hóa chất mạnh: Foam PU có khả năng chống hóa chất. Tuy nhiên, nếu sử dụng sai môi trường/tiếp xúc với một số loại có đặc tính mạnh/axit, chúng có thể bị ăn mòn.
• Giá foam PU cách nhiệt có thể cao hơn một số vật liệu khác trên thị trường do mang nhiều ưu điểm vượt trội. Người dùng cần cân nhắc và lựa chọn sao cho phù hợp với điều kiện tài chính.
• Một foam dạng cứng thường khó tái chế do cấu trúc polymer phức tạp). Do đó, vấn đề môi trường cần được quan tâm nhiều hơn.

3. Các ứng dụng phổ biến của hợp chất PU Foam

Foam PU có tính ứng dụng rất cao trong công nghiệp. Nguyên liệu này được dùng để tạo ra nhiều sản phẩm thiết yếu nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống con người.

3.1. Ứng dụng trong xây dựng

Nhờ đa dạng tính năng ưu việt vượt xa nhiều sản phẩm khác cùng lĩnh vực, PU Foam nhận về sự tin tưởng của nhiều nhà thầu. Hóa chất này thường được dùng trong chống thấm tường, trần nhà/hầm, cách nhiệt mái ngăn dột hoặc nắng nóng.

Với cấu trúc bọt xốp kín, foam PU còn được ứng dụng trong trám khe hở, vết nứt. Đa số công trình phòng karaoke đều dùng hợp chất này để cách âm giữa các phòng với nhau.

3.2. Ứng dụng trong công nghiệp

Khả năng cách âm, cách nhiệt của foam PU còn được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp sản xuất. Trong quá trình trải nghiệm nội thất ô tô có chứa bọt xốp foam, mình nhận thấy chúng rất êm, cách nhiệt và chống ồn tốt. Khả năng cách nhiệt của foam PU còn được tin tưởng dùng trong đóng tàu hay gần gũi hơn là chiếc tủ lạnh/máy lạnh bạn dùng mỗi ngày.

3.3. Ứng dụng của PU Foam trong đời sống hàng ngày

Foam bọt xốp êm ái có mặt trong nhiều sản phẩm chúng ta sử dụng hàng ngày. Nhà mốt Adidas những năm qua đã ứng dụng chất liệu này vào sản xuất giày dép, điển hình là Yeezy Foam Runner hiện đại.

Các nhà bán hàng cũng ưu tiên dùng vật liệu đóng gói chứa foam PU nhằm chống va đập mạnh và tránh vỡ sản phẩm. Sự đàn hồi cao của foam mềm được nhiều thương hiệu sản xuất nệm tại Nhật Bản như OYASUMI Original, OYASUMI Premium,… tin dùng.

4. Lưu ý khi sử dụng và bảo quản PU Foam

Sử dụng PU Foam 2 thành phần đem lại hiệu quả tốt cho nhiều sản phẩm công nghiệp và phục vụ đời sống con người. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết bảo quản chúng đúng cách. Dưới đây là một số lưu ý mà nhà sản xuất đưa ra đối với khách hàng:

• • • Sử dụng đồ bảo hộ lao động khi thi công, tránh để sản phẩm tiếp xúc trực tiếp với da, mắt.
    • Để xa tầm tay trẻ em và bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát nhằm gia tăng tuổi thọ cho sản phẩm.
    • Xử lý chất thải Polyurethane: Chôn lấp, đốt hoặc tái chế là ba phương pháp được thế giới áp dụng, trong đó tái chế cho hiệu quả tốt nhất. Việc dùng chất thải foam PU nghiền nhỏ, thủy phân,… để tạo thành bọt hoặc sản phẩm mới được nhiều nơi trên toàn cầu đánh giá cao.

5. Kết luận

Foam PU với khả năng cách âm, cách nhiệt, chống thấm cao đã và đang được sử dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Công ty chúng tôi chuyên cung cấp keo bọt nở PU Foam và các giải pháp chuyên biệt cho từng nhu cầu của bạn dựa vào hợp chất này. Liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ tư vấn tận tình.