Schaumstoff – Grundlagen der Herstellung von Schaumstoff
Der Kunststoff Polyurethan wurde zum ersten Mal 1937 von Prof. Dr. Otto Bayer bei den Farbwerken Bayer in Leverkusen im Labormaßstab durch Polyaddition von Siisocyanat und Polyol hergestellt.
In der Folgezeit wurde bei den Forschungsarbeiten über das Polyadditionsverfahren 1940 der erste Polyurethan-Schaumstoff auf Esterbasis (Polyester-Schaum) und 1951 der erste Polyurethan-Schaumstoff auf Etherbasis (Polyether-Schaum) hergestellt.
Mitte der 50er Jahre begann mit dem Bau der ersten Schäummaschinen der stürmische Aufschwung der Polyurethan-Schaumstoffe.
Die chemische Grundlage der Polyurethan-Schaumstoff-Herstellung ist die Bildung des Kunststoffes Polyurethan durch die Polyadditions-Reaktion. Neben den Hauptkomponenten Diisocyanat und Polyol, die durch verschiedene chemische Prozesse aus Erdöl gewonnen werden, müssen zur Schaumstoffherstellung noch verschiedene Hilfsmittel, wie Wasser, Zellstabilisatoren, Reaktionsbeschleuniger (Katalysatoren), Farbstoffe und Spezialchemikalien zugesetzt werden.
Die Aufschäumung erfolgt mit Kohlendioxid, welches aus der chemischen Umsetzung von Diisocyanat mit Wasser gleichzeitig mit der Polyurethanbildung entsteht. Das gasförmige Kohlendioxid wird freigesetzt und bewirkt die Schaumbildung.
Polyurethan-Schaumstoffe werden in einer Vielzahl von Varianten hergestellt, von superweich bis sprödhart, in Rohdichten von 15 bis 800 kg/m³. Die Weichschaumqualitäten, die als Polstermaterial Verwendung finden, liegen üblicherweise im Rohdichtebereich von 15 bis 75 kg/m³. Hier hat sich der Polyether-Schaumstoff aufgrund seiner besseren Alterungsbeständigkeit und der höheren Komforteigenschaften gegenüber dem Polyester-Schaumstoff durchgesetzt.