簡介:
聚氨酯(PUR)是由異氰酸酯與多元醇反應(yīng)而制成的一種具有氨基甲酸酯鏈段重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物。PUR制品分為發(fā)泡制品和非發(fā)泡制品兩大類,發(fā)泡制品有軟質(zhì)、硬質(zhì)、半硬質(zhì)PUR泡沫塑料;非發(fā)泡制品包括涂料、粘合劑、合成皮革、彈性體和彈性纖維等。PUR材料性能優(yōu)異,用途廣泛,制品種類多,其中尤以PUR泡沫塑料的用量為廣泛
PUR彈性體按其加工方法主要分為澆注型、熱塑型、模壓型、發(fā)泡型等,其中澆注型PUR彈性體是重要的一類。近年來,隨著反應(yīng)注射模塑技術(shù)的發(fā)展,澆注型PUR彈性體的產(chǎn)量有所下降,但由于澆注型PUR彈性體能夠較大限度地發(fā)揮PUR彈性體的特點(diǎn),而且其在成型大型的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制件方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢,因此,澆注型PUR彈性體目前仍是較活躍的研究領(lǐng)域之一.
聚氨酯彈性體PUR的主要優(yōu)點(diǎn):
1. 性能的可調(diào)節(jié)范圍大。多項物理機(jī)械性能指標(biāo)均可通過對原材料的選擇和配方的調(diào)整,在一定范圍內(nèi)變化,從而滿足用戶對制品性能的不同要求。譬如硬度,往往是用戶對制品的一個重要指標(biāo),聚氨酯彈性體既可制成邵爾A硬度20左右的軟質(zhì)印刷膠輥,又可制成邵爾D硬度70以上的硬質(zhì)軋鋼膠輥,這是一般彈性體材料所難以做到的。聚氨酯彈性體是由許多柔性鏈段和剛性鏈段組成的極性高分子材料,隨著剛性鏈段比例的提高和極性基團(tuán)密度的增加,彈性體原強(qiáng)度和硬度會相應(yīng)提高.
2. 耐磨性能優(yōu)越。特別是在有水、油等潤濕介質(zhì)存在的工作條件下,其耐磨性往往是普通橡膠材料的幾倍到幾十倍。金屬材料如鋼鐵等雖然很堅硬,但并不一定耐磨,如黃河灌溉區(qū)的大型水泵,其過流部件金屬口環(huán)和保護(hù)圈經(jīng)過大量泥沙的沖刷,用不了幾百小時就嚴(yán)重磨損漏水,而采用聚氨酯彈性體包覆的口環(huán)和保護(hù)圈則連續(xù)運(yùn)行1800小進(jìn)仍未磨損。其它如碾米用的礱谷機(jī)膠輥、選煤用的振動篩篩板、運(yùn)動場的徑賽跑道、吊車鏟車用的動態(tài)油密封圈、電梯輪和旱冰鞋輪等等也都是聚氨酯彈性體的用武之地。在此需提到的一點(diǎn)是,要提高中低硬度聚氨酯彈性體制件的摩擦系數(shù),改善在承載負(fù)荷下的耐磨性能,可在這類聚氨酯彈性體中添加少量二硫化鋁、石墨或硅油等潤滑劑.
3. 加工方式多樣,適用性廣泛。聚氨酯彈性體既可跟通用橡膠一樣采用塑煉、混煉、硫化工藝成型(指MPU);也可以制成液體橡膠,澆注模壓成型或噴涂、灌封、離心成型(指CPU);還可以制成顆粒料,與普通塑料一樣,用注射、擠出、壓延、吹塑等工藝成型(指TPU)。模壓或注射成型的制件,在一定的硬度范圍內(nèi),還可以進(jìn)行切割、修磨、鉆孔等機(jī)械加工。加工的多樣性,使聚氨酯彈性體的適用性十分廣泛,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。
4. 耐油、耐臭氧、耐老化、耐輻射、耐低溫,透聲性好,粘接力強(qiáng),生物相容性和相容性。這些優(yōu)點(diǎn)正是聚氨酯彈性體在、航天、聲學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用的原因.
聚氨酯彈性體(PUR)的應(yīng)用:
聚氨酯彈性體的應(yīng)用:
1.在選煤、礦山、冶金等行業(yè)的應(yīng)用 聚氨酯彈性體是符合礦山要求的非金屬材料,可取代部分金屬材料。用于礦山的聚氨酯彈性體制品有篩板、彈性體襯里、運(yùn)輸帶等。聚氨酯橡膠篩板品種有弛張篩板、張力篩板、條縫篩板等。聚氨酯橡膠篩板具有優(yōu)異的耐磨、耐水、耐油、吸振消聲、強(qiáng)度高、與金屬骨架粘接牢等特性,噪音小,自清理效果好,并減輕篩機(jī)負(fù)荷,節(jié)省能耗,延長了篩機(jī)壽命,篩分的質(zhì)量高。許多礦山設(shè)備如搖床、浮選機(jī)、特種選礦機(jī)、族流器、螺旋流槽、粉碎機(jī)、磁選機(jī)、管道和彎頭,接觸碎石等物料,需要耐磨的襯里;礦用單軌吊車的鋼芯聚氨酯驅(qū)動輪、阻燃抗靜電的聚氨酯輸送帶、設(shè)備電纜TPU護(hù)套、防塵圈、減震塊等,聚氨酯彈性體是的材料。
2.聚氨酯膠輥 聚氨酯膠輥是一類性能優(yōu)異的聚氨酯橡膠制品,一般采用澆注工藝在鋼或鐵輥外覆一層聚氨酯彈性體而成。根據(jù)用途分種類有:糧食加工的礱谷膠輥,造紙工業(yè)中的擠壓膠輥和軋漿膠輥,紡織工業(yè)中用作拉絲輥、牽伸輥和切絲輥等,木材、玻璃和包裝工業(yè)所用的傳動軸承膠輥,印染機(jī)械用各種膠輥,各種儀器用小型膠輥,輸送系統(tǒng)用傳送膠輥,印刷膠輥,金屬冷軋用傳送膠輥,金屬鋼板彩涂膠輥等等,這些膠輥的膠層都可以用聚氨酯彈性體制作。膠輥大多數(shù)采用澆注工藝制造,一般采用把鋼芯放在圓筒型模具中央澆注彈性體成型。特殊的膠輥可采用離心澆注法或旋轉(zhuǎn)澆注法。旋轉(zhuǎn)澆注法無需模具,采用室溫硫化澆注彈性體體系,總加工時間縮短。
3.聚氨酯膠輪及輪胎 聚氨酯彈性體承載能力大、耐磨、耐油,與金屬骨架粘接牢固,可用于制造在各種傳動機(jī)構(gòu)中廣泛使用的膠輪,如;生產(chǎn)線傳送帶用托輪、導(dǎo)輪,纜車的滑輪,等等。體育娛樂方向,溜冰鞋旱冰輪及滑板車的輪子都采用聚氨酯制造。聚氨酯膠輪還具有耐油、韌性好、附著力強(qiáng)等特點(diǎn),在礦用單軌吊車、齒軌車及清洗車等車輛上使用效果十分明顯。聚氨酯還用于很小的電子和精密儀器傳動輪、各種萬向輪等。還有微發(fā)泡輪胎,PU發(fā)泡填充輪胎等。
4.機(jī)械配件各種密封圈、減震塊、聯(lián)軸節(jié)、汽車防滑鏈等。
5.鞋材 聚氨酯彈性體具有緩沖性能好,質(zhì)輕、耐磨、防滑等特點(diǎn),加工性能好,已成為制鞋工業(yè)中一種重要的鞋用合成材料,制造棒球鞋、高爾夫球、足球等的運(yùn)功鞋、鞋底、鞋跟、鞋頭,以及滑雪鞋、安全鞋、休閑鞋等。用于鞋材的聚氨酯材料有澆注型微孔彈性體及熱塑性聚氨酯彈性體等,以微孔彈性體鞋底為主。聚氨酯微孔彈性體質(zhì)輕,耐磨性又好.受到制鞋廠商的青睬。制品密度低,比傳統(tǒng)的橡膠底和PVC鞋材要輕得多。在國內(nèi)微孔聚氨酯能彈性體主要用于旅游鞋、皮鞋、運(yùn)動鞋、涼鞋等的鞋底及鞋墊,國外主要可用于需耐磨性和彈性的特殊運(yùn)動鞋鞋底,設(shè)計可多樣化。
性能項目 | 試驗(yàn)條件[狀態(tài)] | 測試方法 | 測試數(shù)據(jù) | 數(shù)據(jù)單位 | |
基本性能 | 硬度 | ASTM D792 | 1.10 | g/cm3 | |
成型收縮率 | ASTM D955 | 1.4 | % | ||
機(jī)械性能 | 硬度 | Shore A | ASTM D2240 | 70 | |
彎曲模量 | ASTM D790 | 20.7 | MPa | ||
拉伸強(qiáng)度 | Yield | ASTM D412 | 11 | MPa | |
拉伸伸長率 | Break | ASTM D624 | 450 | % | |
熱性能 | 脆化溫度 | ASTM D746 | -50 | ℃ |