polyurethaan (PUR, PU)

Polyurethaan is een polymeer dat in een groot aantal vormen bekend is. Hoewel al bekend in de 40-er jaren, schijnt het in de 50-er jaren in Duitsland ontwikkeld te zijn als tegenhanger van Duponts nylon. Overigens, lycra is een handelsnaam (merknaam) van een elastische polyurethaan-vezel (geregistreerd door Dupont in 1958).

Hard PUR-schuim wordt veel in de bouw toegepast als isolatiemateriaal dat bij spuiten expandeert en zo gaten en kieren op kan vullen. Dit harde polyurethaan heeft een gesloten celstructuur en wordt niet erg beïnvloed door vocht.

Toepassingen van polyurethaan (zacht en hard door elkaar)
- coatings (autolakken, bijvoorbeeld DD-lak: polyurethaan- of PU-lak is hard dus krasvast, flexibel dus steenslagbestendig, sterk dus "glas", vrijwel waterdicht dus geen kringen van drinkglazen op een houten blad dat met polyurethaanlak is behandeld, fysisch inert; zie polyurea; Pantser polyurethaan rolcoating kan in diktes van 1 tot 2 mm met een roller op vele soorten ondergrond worden toegepast mits die goed ontvet en opgeschuurd zijn; zie schraaplaag)
- lijmen
- elastomeren; polyurethaanvezels hebben een zeer hoge elastische rek tot 600% (rekbare kleding, elastan, lycra e.d.)
- rubbers; polyurethaanrubbers worden gefabriceerd door uitbreiden van andere polymeren zoals polyester met polyurethaanketens (autobanden, schoenzolen)
- schuim hard, gesloten celstructuur, bros; elke cel heeft een gesloten celwand zodat gastransport in het materiaal minimaal is (schoenen, isolatie in de bouw, dakelementen en in bijvoorbeeld koelkasten en drijflichamen, als "PUR-schuim" in spuitbussen en in atletiekpistes)
- PUR-spuitschuim bij kierdichting van kozijnen e.d., na-isolatie van bijvoorbeeld spouwmuren of gespoten isolatie voor koelcellen of stallen (sprayschuim, sprayfoam; bedenk wel dat mens en dier niet in contact mogen komen met de giftige gassen die vrijkomen bij het spuiten van pur en een tijd erna!); voordeel van spuitschuim is dat het een volume bereikt van wel 25 keer het oorspronkelijke volume en dat het zich hecht aan de ondergrond (de tweecomponentenversie van PU-schuim garandeert een maximale uitzetting)
- schuim halfhard, vormschuim (armleuningen, afdichtingprofielen, bumpers)
- schuim zacht, flexibel, kleverig (kussens, matrassen)
- er zijn ook transparante polyurethanen (licht- en energietechniek).

Vorming van polyurethaan
Polyurethaan wordt geproduceerd uit twee hoofdcomponenten polyol en isocyanaat (iso, MDI). De iso-groepen gaan een chemische reactie aan met polyol-groepen. Om polyurethaan hardschuim te maken moet ervoor gezorgd worden dat tijdens de vorming van het polyurethaan ook nog een schuim gevormd wordt.
De reactie met water verloopt al zonder katalysatoren en bij lage temperatuur, zodat die eigenlijk altijd plaatsvindt zodra er water aanwezig is. Dit speelt een belangrijke rol bij de PUR-spuitbussen. In deze bussen is maar één component aanwezig, onder druk gebracht met een gasvormig blaasmiddel. Het iso heeft hierbij voor een deel al met polyol gereageerd, dit geeft het zogenaamde prepolymeer. Met dit prepolymeer gebeurt verder niets totdat het in de buitenlucht in contact komt met water. Door de reactie van het restant iso-groepen met water vindt de laatste "verknoping" plaats en ontstaat het polyurethaanschuim. 
(Naast de reactie met polyol kan het iso ook met zichzelf reageren. Hierbij ontstaat uit drie iso-groepen een ringstructuur. Dit is het zogenaamde polyisocyanuraat of PIR genoemd.)

De isolatiewaarde (lambda) van PUR bedraagt ca. 0,025 W/mK (panelen) tot ca. 0,030 W/mK (schuim).

"Werknemers die met PUR werken, moeten gebruik maken van beschermingsmiddelen voor de huid en ademhaling, conform de aanbevelingen van de uitvoeringsrichtlijn URL 27-101 van SKG-IKOB." 

klik op de afbeeldingen voor groter
vloeropbouw met pur-plaat:	openschalig dakelement:
metalen sandwichelement:	gesloten dakelement:
gespoten isolatie voor koel- en vriescellen:
naadloze isolatie op ovale betonschil:	naadloze isolatie op ovale betonschil:
vormschuim:	pur paneel:

Documentatie
- Aandachtspunten bij het aanbrengen van PUR isolatieschuim in de kruipruimte (van Vereniging Eigen Huis)

Het woord polyurethaan bestaat uit het Griekse poly (veel) en urethaan, van het Franse uréthane, van urea (van het Griekse ouron, urine) en ethane, een samentrekking van ethyl  en -ane. Ethyl is afkomstig van het Duitse Äther (ether; van het Griekse aither) en -yl uit het Grieks hule (brandhout, timmerhout, materiaal, materie);  -ane (in het Nederlands -aan) is een chemische benaming die in 1866 door August Wilhelm von Hofmann is voorgesteld, analoog aan -ene, -ine, -one. Bronnen Etymologiebank en Online Etymology Dictionary.

Met dank aan Dakweb, Formux vormschuim, Intercol (lijmen), Isofoam (gespoten pur-isolatie, vloerisolatie e.d.), Isotrie (vloeren e.d.), Joris Ide (geïsoleerde staalprofielen e.d.), Federatie NRK, Technisol (allerlei polyurethaan producten en isolatie), GT-foam (PUR na-isolatie), Pluimers (isolatie). 

Eng. polyurethane