L’escuma PU (escuma de poliuretà) i escuma PE (escuma de polietilè) són dos materials comuns d’escuma de polímer. A causa de les seves diferents estructures químiques, difereixen significativament en propietats físiques, escenaris d'aplicació i altres aspectes. Les diferències específiques són les següents:
Procés de naturalesa i producció material
PU: escuma: es produeix mitjançant una reacció química entre isocianat i poliol, pertanyent a "espuma reactiva". Durant el procés d’escuma, es generen gasos (com el diòxid de carboni), formant estructures de cèl·lules tancades o de cèl·lules obertes. La seva duresa i densitat es poden controlar ajustant la proporció de matèries primeres, permetent la producció de varietats suaus i dures.
PE Foam: es basa en la resina de polietilè com a matèria primera. Després d’afegir un agent d’escuma (com el butà), es forma a través d’extrusió i expansió a alta temperatura, classificada com a "material físic espumós". El procés d’escuma es basa en canvis en l’estat físic (expansió del gas), amb una estructura principalment de cèl·lules tancades. El rang d’ajustament per a la densitat i la duresa és relativament limitat, i és majoritàriament de duresa de mitjana a baixa.
Diferències en les propietats físiques bàsiques
Densitat i duresa
Espuma PU: té un rang de densitat extremadament gran (0,02–0,5g/cm³). La PU suau (com els coixins de sofà) és suau amb alta resiliència i es pot recuperar ràpidament després de ser pressionat. PU dur (com les capes d’aïllament de la nevera) és dur i dens, amb una forta capacitat de càrrega.
PE escuma: té una densitat relativament baixa (normalment 0,03–0,1g/cm³). En general, és suau, però té "duresa" i es rebota lentament quan es pressiona. La seva duresa és generalment inferior a la de PU dura, estar més a prop de materials tous, però amb un suport més estable (no propens a col·lapsar -se).
Resistència a la calor i estabilitat química
Espuma PU: té una resistència a la temperatura moderada, amb una temperatura de servei a llarg termini que va des de -30 graus fins als 80 graus. Tendeix a suavitzar i deformar quan la temperatura supera els 100 graus. La seva estabilitat química és pobra, ja que es corroja fàcilment per dissolvents orgànics (com l’alcohol i la gasolina) i pot inflar -se o esquerdar -se al contacte.
Espuma PE: té una millor resistència a la temperatura i es pot utilitzar de manera estable dins del rang de -60 a 100 graus. No es deforma fàcilment ni tan sols quan s’exposa a una temperatura alta de 120 graus durant poc temps. Té una forta estabilitat química, resistent als àcids, alcalis i a la majoria de dissolvents orgànics, i no és fàcilment corroït per líquids diaris (com l’aigua i els detergents).
Absorció d’aigua i transpirabilitat
PU Foam: PU amb una estructura de cèl·lules obertes (com una esponja) té una forta absorció d’aigua i una bona transpirabilitat (que s’utilitza habitualment per netejar esponges i materials de filtre). PU amb una estructura de cèl·lules tancades té una baixa absorció d’aigua, però la seva transpirabilitat continua sent més feble que la de PE.
PE escuma: a causa de la seva estructura principalment de cèl·lules tancades, té una absorció d’aigua extremadament pobra (gairebé no hi ha absorció d’aigua) i una baixa transpirabilitat (els gasos gairebé no la poden penetrar), cosa que la fa adequada per a escenaris que requereixen protecció i segellat de la humitat.
Elasticitat i resistència a l’impacte
PU Foam: Soft PU té una excel·lent elasticitat i una elevada taxa de recuperació de compressió i compressió, però és propens a la "deformació de fatiga" (com el col·lapse dels coixins de sofà antic) a pressió a llarg termini. La PU dura té una forta resistència a l’impacte i pot absorbir l’energia mitjançant la deformació (com la capa tampó dels para -xocs).
Espuma de PE: la seva elasticitat tendeix a ser "lent rebot" i la seva resistència a l'impacte és més estable. Quan està afectat, es dispersa per la força a través de la deformació lenta i no és propens a una deformació permanent després de la pressió a llarg termini (per exemple, les pastilles d’escuma PE utilitzades en els envasos expressos encara poden mantenir la seva forma després d’utilitzar-se repetit).
Diferències en els escenaris de l'aplicació
PU Foam:
Soft PU: s’utilitza com a capa d’ompliment en sofàs i matalassos (utilitzant alta elasticitat per millorar el confort), les esponges de maquillatge (amb una estructura de cèl·lules obertes per a l’absorció d’aigua i la transpirabilitat) i el cotó d’aïllament sonor (amb una estructura porosa per absorbir ones de so).
PU dur: aplicat com a capa d’aïllament en refrigeradors i emmagatzematge en fred (l’estructura de cèl·lules tancades redueix la transferència de calor), les plaques d’aïllament per a la construcció de parets exteriors (combinant funcions d’aïllament de càrrega i d’aïllament) i interiors d’automòbils (com ara les capes del tampó del panell d’instrument).
PE Foam:
Camp d’embalatge: s’utilitza per a l’envasament a prova de xoc de productes electrònics i instruments de precisió (que ofereixen resistència a l’impacte i protecció contra la humitat) i com a revestiment de caixes d’aïllament a la cadena de fred fresc (amb baixa absorció d’aigua i resistència a baixa temperatura).
Necessitats diàries: emprades en estores de ioga (proporcionant un manteniment anti-lliscament i un suport flexible), capes tampons de joguines infantils (no tòxiques i resistents al desgast) i mànigues d’aïllament de canonades (adequades per a la resistència a l’aigua i la resistència a la temperatura).
Camp industrial: utilitzat com a carrosses d'aigua (amb baixa densitat i absorció no d'aigua) i revestiments de protecció esportiva (resistent a l'impacte i lleuger).
Protecció i reciclabilitat ambiental
Espuma PU: el reciclatge és relativament difícil. En particular, Soft PU té una estructura solta i es degrada lentament. Pot alliberar gasos nocius quan s’incinera i requereix un tractament professional. Alguns nous tipus de matèries primeres basades en bio basades en bio, que poden millorar el seu rendiment ambiental.
PE Espuma: és un plàstic reciclable (marcat com a "PE" o "04") i es pot tornar a fondre i processar després del reciclatge. A més, algunes escumes de PE poden aconseguir una degradació respectuosa amb el medi ambient afegint degradants, fent -los relativament més respectuosos amb el medi ambient.