弹性体聚氨酯应用(探索聚氨酯极致应用)
弹性体聚氨酯应用(探索聚氨酯极致应用)2. 在相同硬度下,比其他弹性体承载能力高;1. 较高的强度和弹性,可在较宽硬度范围内保持较高的弹性(低至Shore A10,高至Shore D90);所谓聚氨酯,简称PU,是一类在分子链中含有较多重复的氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的聚合物材料。聚氨酯弹性体是弹性体中比较特殊的一大类。从分子结构看,聚氨酯弹性体是一种嵌段聚合物,一般由低聚物多元醇柔性长链构成软段,以二异氰酸酯及扩链剂构成硬段,硬段和软段交替排列,形成重复结构单元。除含有氨酯基团外,聚氨酯分子内及分子间可形成氢键,软段和硬段可形成微相区并产生微观相分离。这些结构特点使得聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性和韧性,以“耐磨橡胶”著称。聚氨酯弹性体的优点是什么?聚氨酯弹性体具有优良的综合性能,模量介于一般橡胶和塑料之间。它具有以下特性:
聚氨酯弹性体,涉及到弹性体、聚氨酯弹性体两个基本概念。
什么是弹性体?
所谓弹性体是指玻璃化转变温度低于室温,断裂伸长率>50%,外力撤销后复原性比较好的高分子材料。而玻璃化温度高于室温的高分子材料称为塑料。在弹性体中,断裂伸长率较大(>200%),100%定伸应力较小,弹性较好的可称为橡胶。所以,弹性体是比橡胶更为广泛的一类高分子材料。
什么是聚氨酯弹性体?
所谓聚氨酯,简称PU,是一类在分子链中含有较多重复的氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的聚合物材料。聚氨酯弹性体是弹性体中比较特殊的一大类。从分子结构看,聚氨酯弹性体是一种嵌段聚合物,一般由低聚物多元醇柔性长链构成软段,以二异氰酸酯及扩链剂构成硬段,硬段和软段交替排列,形成重复结构单元。除含有氨酯基团外,聚氨酯分子内及分子间可形成氢键,软段和硬段可形成微相区并产生微观相分离。这些结构特点使得聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性和韧性,以“耐磨橡胶”著称。
聚氨酯弹性体的优点是什么?
聚氨酯弹性体具有优良的综合性能,模量介于一般橡胶和塑料之间。它具有以下特性:
1. 较高的强度和弹性,可在较宽硬度范围内保持较高的弹性(低至Shore A10,高至Shore D90);
2. 在相同硬度下,比其他弹性体承载能力高;
3. 优异的耐磨性,其耐磨性是天然橡胶的2~10倍;
4. 优异的耐油脂及耐化学性;
5. 优异的耐UV、耐氧化、耐臭氧、耐辐射、耐气候等性能;
6. 优异的耐疲劳及抗振动性能,适于高频挠曲应用;
7. 抗冲击性高;低温柔顺性好;一般无增塑剂可达到所需的硬度,因此无增塑剂迁移带来的问题;
8. 采用特殊配方的聚氨酯,可耐150⁰C高温;
9. 成型工艺多样且简单,加工及模具成本低。
与金属材料对比,它的特点是:
1. 重量轻
2. 噪音低
3. 耐磨损
4. 加工费用低
5. 耐腐蚀性强
与塑料相比,它的特点是:
1. 不发脆
2. 弹性记忆
3. 耐磨性好
与橡胶对比,它的特点是:
1. 更优异的耐磨性
2. 更耐切割、撕裂
3. 更高的承载能力
4. 可透明或半透明
5. 更好的耐化、耐气候性
6. 硬度范围更广
7. 加工方法多样、模具及加工成本更低
8. 更环保、更健康、更节能
聚氨酯弹性体按照制品的成型工艺大致可分为以下三类:
1. 浇注型聚氨酯弹性体(CPU)
浇注型聚氨酯弹性体(casting PU CPU)即通过浇注工艺、由液体树脂浇注并反应成型而生产的一类聚氨酯弹性体,有人简称之“浇注胶”。这类液体原料体系又称“液体橡胶”。浇注型聚氨酯弹性体具有以下特点:
①以液体原料浇注或注射到制品模具中反应而固化成型,可以直接制得很厚的体积大的聚氨酯橡胶制品及形状复杂的制品;
②制得的制品综合性能好;
③可以调节原料的配方组成及用量,获得不同硬度的制品,性能的可变范围大;
④对于简单的手工浇注,设备投资小,加工方便;
⑤可制造小批量的或单件的制品原型,灵活性好。
2. 热塑聚氨酯弹性体(TPU)
TPU通常是粒状,可再加工性好。可采用热塑性塑料加工方法,如挤出、注射、压延、模压等,将TPU颗粒在较高温度塑化成型,制成各种形状的制品或复合制品,其中以挤出成型和注射成型应用最多,约占70%以上。TPU还用于制造弹性纤维、合成革树脂、胶粘剂和涂料等。
3. 混炼型聚氨酯弹性体(MPU)
混炼型聚氨酯弹性体(Millable PU,MPU)是研制最早的一类聚氨酯弹性体,主要加工特性是先合成贮存稳定的固体生胶,再采用通用橡胶的混炼机械进行加工,制得热固性网状分子结构的聚氨酯弹性体。根据主链软段结构,混炼型聚氨酯可分为聚酯型和聚醚型两大类。根据硫化剂不同分为S硫化和DCP硫化胶。
聚氨酯弹性体有哪些应用?
1. 机械配件
各种脚轮、滚轮、密封圈、活塞、减震块、联轴器、包胶轴承、皮带等。
2. 胶辊
印刷辊、覆膜辊、挤干辊、涂覆辊、输送辊、食品级辊等
3. 选煤、矿山、冶金等行业
筛板、液压支架密封、弹性体衬里、运输带、皮带清扫器、旋流器、防尘圈、单轨吊轮等
4. 辊轮及轮胎
过山车轮、滑板轮、拖轮、金刚线切割轮、微发泡轮、静音轮、室内叉车轮承重轮、转向轮、麦克纳姆轮、矿山用实心轮、结构轮等
5. 油气行业
压裂车阀、管道探伤密封圈、弯曲限制器、中心夹具、减震护套等