Kastorgroup.ru

Кастро ГРУПП
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Полиуретан характеристики термостойкость

Полиуретан. Свойства полиуретана в сравнении с резиной.

Краткое описание полиуретанов
ПОЛИУРЕТАНЫ — класс синтетических эластомеров с программируемыми свойствами. Полиуретаны широко применяются в промышленности как эффективные заменители резины — для изготовления деталей, работающих в агрессивных средах, в условиях больших знакопеременных нагрузок и температур. Рабочая температура для большинства полиуретанов — от -60° С до +80° С. Допустим кратковременный (до 24 часов) нагрев до 120° С.

Изделия из литьевых полиуретанов служат гораздо дольше, чем их аналоги из любых других материалов, они прочны, износостойки. Существует ряд применений, где полиуретаны представляются единственно приемлемыми материалами. Полиуретановые изделия производятся методом свободного литья, не требующего, в отличие от термопластов и резин, сложных и дорогостоящих литьевых форм.

Преимущества изделий из полиуретанов перед резиновыми смесями:

1. Высокая абразивная стойкость
2. Высокая прочность на разрыв, стойкость к рубящим ударам
3. Способность противостоять более высоким нагрузкам
4. Более широкий диапазон твердости — от 30 Шор А до 80 Шор Д
5. Высокая устойчивость к распространению надрезов
6. Высокая устойчивость к атмосферным воздействиям – озону, кислороду, влаге, ультрафиолетовой радиации, нагреву
7. Низкий коэффициент трения для твердых сортов. Например, по экспериментальным данным, пара полиуретан-резина имеет коэфициент трения — 0,35, в то же время по сравнению с парой трения резина-резина 0,5-0,6 и, следовательно, имеем значительно меньший износ материала.
8. Длительное сохранение рабочих размеров
9. Возможность практически всех видов механической обработки
10. Нет налипания сыпучих сред

Резина — относительно дешевый и широко доступный материал, но выбор полиуретанов основан на существенных эксплуатационных и технологических преимуществах, которыми полиуретаны отличаются от других эластомеров, например:

1. износостойкость полиуретанов на порядок превышает износостойкость резины;
2. прочностные характеристики полиуретанов выше, чем у большинства эластомеров;
3. полиуретан практически не подвержен старению и не меняют своих характеристик в течение всего срока службы;
4. прочность связи полиуретан-металл значительно выше, чем в аналогичных резинометаллических соединениях.

Программируемость свойств
Как уже говорилось выше, «полиуретан» — обобщённое название целого класса синтетических веществ. Несомненным достоинством полиуретанов является то, что твердость (эластичность) полиуретана программируется, то есть, может меняться в широких пределах, в зависимости от соотношения компонентов.

Полиуретаны бывают одно-, двух-, трёх- компонентные. Качество различных полиуретанов, их характеристики, сфера применения и, соответственно, их цена значительно различаются.

Характеристики полиуретана

Высокая абразивная устойчивость. Благодаря этому свойству полиуретаны стали известны в технике. Изделия из полиуретанов до 50 раз долговечнее резин, пластиков, в некоторых применениях — цветных и черных металлов. Эта долговечность часто означает, что полиуретановые детали могут быть сделаны с меньшим по весу количеством материала, требовать меньше затрат на обслуживание, создавая в итоге значительную экономию средств.

Твердость по Шору в диапазоне 30-95 единиц . Полиуретан — один из самых жестких, наиболее абразионно-стойких эластомеров, не подверженных разлому под нагрузками.

Высокая прочность на разрыв и сопротивление распространению надрезов, устойчивость к воздействию рубящих ударов. Изделия из полиуретанов сохраняют форму и механические свойства после приложения циклических нагрузок.

Высокая эластичность. Изделия из полиуретанов хорошо противостоят многократным изгибам без разрушения. Высокая прочность полиуретанов позволяет использовать их в тонких слоях для повышения эластичности в динамических применениях.

Коэффициент трения. Полиуретаны могут быть изготовлены с коэффициентом трения от очень низкого, подобно втулкам, подшипникам или сменным вкладышам, до очень высокого, подобно шинам или валам.

Естественная смазывающая способность полиуретанов позволяет их использование с другими движущимися частями без смазок.

Температурный диапазон эксплуатации изделий от -50 до +80ºС, кратковременно до +100ºС. Полиуретаны остаются гибкими при очень низких температурах и обладают выдающимся сопротивлением тепловому удару.

Высокая упругость и эластичность в широком диапазоне твердости, сопротивление многократным деформациям и изгибам без разлома. Удлинение до 650%.

Низкая остаточная деформация при снятии нагрузки. Полиуретаны имеют высокую допустимую нагрузку на сдвиг.

Хорошая адгезия к большинству материалов. Возможность изготовления армированных деталей.

Хорошая химическая стойкость к маслам, нефти, органическим растворителям.

Прекрасная устойчивость к неблагоприятным атмосферным воздействиям — влаге, озону, ультрафиолетовой радиации, микроорганизмам, комбинированному воздействию трения и коррозионных сред.

Использование полиуретанов позволяет уменьшить вес изделия до 50 %, снизить уровень вибраций и системного шума работающих механизмов в сравнении с металлами.

Большинство полиуретанов — превосходные электрические изоляторы.

Сфера применения термопластичных полиуретанов открывает новые горизонты

Чт, 24 Январь 2019 | Тема: Сырье

Термопластичные полиуретаны (ТПУ) являются термопластичными эластомерами, которые перерабатываются в расплаве. Эти материалы характеризуются высокой долговечностью и гибкостью.

ТПУ могут обладать различной комбинацией физических и химических свойств, а поэтому могут использоваться во многих ответственных сферах, таких как автомобилестроение, производство проводов и кабелей, «дышащих» пленок для досуга, спорта и для производства тканей, атмосферостойких нежелтеющих пленок и т.д.

По свойствам эти материалы располагаются между пластмассами и каучуками. Благодаря термопластичной природе такие материалы обладают рядом преимуществ по сравнению с другими эластомерами (многие ТПУ являются уникальными):
— хорошая прочность при растяжении;
— высокое относительное удлинение при разрыве;
— хорошая грузоподъемность.

Термопластичный полиуретан (ТПУ) был открыт в 1937 году Отто Байером (Otto Bayer) и его сотрудниками в лабораториях компании I. G. Farben в Леверкузене, Германия.

Ниже приведены наиболее крупные производители термопластичных полиуретанов и выпускаемые ими бренды материалов:

EPACOL TK, EPALINE, EPAMOULD

AVALON®, IROGRAN®, KRYSTALFLEX®

Estane®, Pearlbond™, Isoplast®, Pearlstick™

Edgetek™, Gravi-Tech™, NEUSoft™, OnFlex™

Как производится ТПУ?

ТПУ получается по реакции полиприсоединения, происходящей с участием диизоцианата и одного или нескольких диолов по специальному механизму. Для производства ТПУ необходимо три базовых сырьевых компонента:
— полиол или длинноцепной диол;
— удлинитель цепи или короткоцепной диол;
— диизоцианат.

ТПУ представляет собой линейный сегментированный блок-сополимер, состоящий из твердых (жестких) и мягких (гибких, эластичных) сегментов.

Рис. Молекулярная структура термопластичных полиуретанов

Основные свойства термопластичных полиуретанов

ТПУ успешно используются в промышленности благодаря сочетанию следующих свойств:
— стойкость к абразивному изнашиванию/образованию царапин;
— высокая стойкость к абразивному изнашиванию и стойкость к образованию царапин обеспечивают долговечность и хороший внешний вид изделий из ТПУ.

В тех сферах, в которых такая стойкость является критически важной, в частности сферах производства деталей внутренней отделки автомобилей, спортивных товаров, товаров для отдыха, технических деталей и специальных кабелей, ТПУ позволяют добиваться высоких результатов (по сравнению с использованием других материалов).

Стойкость материалов к абразивному изнашиванию обычно определяется по потере массы образца при стандартном тесте на истирание. Ниже представлены результаты таких тестов.

Сравнительные результаты таких тестов указывают на то, что ТПУ обладают высокой стойкостью к абразивному изнашиванию по сравнению с другими материалами, такими как ПВХ или каучуки.

Эффект софт-тач/комфортность использования и эргономичность

Последние разработки позволили получать ТПУ, не содержащие пластификаторов, твердость по Шору которых составляет от 55 до 80 (шкала A).

Такие продукты обладают высоким качеством поверхности, хорошей адгезией к конструкционным пластмассам, таким как АБС-пластик и полиамид, а также высокой стойкостью к образованию царапин и к абразивному изнашиванию.

Стойкость к действию УФ-излучения

Алифатические ТПУ характеризуются стойкостью окраски, т.е. сохраняют привлекательность внешнего вида при эксплуатации. Они обладают высокой стойкостью к действию ультрафиолетового излучения и высокой стойкостью окраски и при этом хорошо сохраняют свои механические характеристики.

Алифатические ТПУ имеют такой баланс свойств, который позволяет использовать их при производстве электроники. При получении изделий окрашенных как в светлые, так и в темные цвета производители могут эффективно использовать ТПУ.

Хорошо «дышащие» ТПУ обеспечивают оптимальную комфортность изделий.

При проектировании спортивной или обычной обуви, а также строительных изделий компании используют ТПУ благодаря их способности «дышать», что позволяет обеспечить оптимальную комфортность изделий для потребителей.

В отличие от традиционных ТПУ, значение коэффициента пропускания водяных паров которых составляет менее 1500 г/м2/день, для «дышащих» марок ТПУ значения этого коэффициента могут превышать 10 тыс. г/м2/день (больше на 560%). Традиционные ТПУ могут смешиваться с «дышащими» марками с целью получения материалов с оптимальным сочетанием свойств, подходящих для конкретных сфер применения.

Комбинация высокой прозрачности и стойкости к абразивному изнашиванию

Производители предлагают кристально прозрачные марки ТПУ с очень хорошей твердостью. Эта характеристика позволяет использовать ТПУ при процессах экструзии прозрачных пленок, трубок и шлангов, а также процессах литья под давлением технических деталей с привлекательным внешним видом (изделия с толщиной стенки до 6 мм, для которых необходимо обеспечить прозрачность).

Другие преимущества ТПУ:
— высокая эластичность во всем доступном диапазоне значений твердости;
— высокая ударная вязкость при пониженной температуре;
— стойкость к действию масел, смазок и разных растворителей;
— хорошая гибкость в широком диапазоне температур;
— высокая стойкость к действию атмосферных факторов и высокоэнергетического излучения.

Термопластичные полиуретаны являются эластичными и перерабатываются в расплаве. С помощью добавок можно повысить стабильность размеров и термостойкость материалов, снизить их коэффициент трения, увеличить огнестойкость, стойкость к действию грибов и атмосферостойкость.

Ароматические ТПУ являются прочными полимерами общего назначения, которые характеризуются стойкостью к действию микроорганизмов и химических агентов. Однако ароматические материалы имеют склонность разрушаться (по радикальному механизму) под действием тепла и ультрафиолетового излучения. Такое разложение приводит к изменению окраски материалов и ухудшению их физических свойств.

Такие добавки, как антиоксиданты, УФ-абсорберы, затрудненные аминные стабилизаторы, используются для защиты полиуретанов от действия УФ-излучения и окисления. Это еще больше расширяет область применения термопластичных полиуретанов, особенно в тех сферах, в которых необходимы термостойкость и светостойкость материалов и изделий.

С другой стороны, алифатические ТПУ по своей природе характеризуются высокой светостойкостью и стойкостью к изменению окраски под действием УФ-излучения. Эти материалы являются оптически прозрачными, что позволяет использовать их в качестве ламинатов при герметизации стекла и при получении безопасного стекла.

Имеются и специализированные марки ТПУ:
— армированные ТПУ: при смешении со стеклянными или минеральными наполнителями/волокнами материал становится конструкционным полимером с определенным сочетанием свойств, таких как стойкость к абразивному изнашиванию, высокая ударная вязкость, хорошая стойкость к воздействию топлива, высокая текучесть;
— огнестойкие марки ТПУ: широко используются для придания стойкости на раздир и прочности кабельной изоляции.

Читать еще:  Профиль wintech технические характеристики

Основные типы ТПУ-пленок
Сложный полиэфир, простой полиэфир и поликапролактон — это три основных химических класса ТПУ-пленок.

Ограничения использования термопластичных полиуретанов:
— некоторые марки ТПУ характеризуются относительно небольшим сроком эксплуатации;
— перед переработкой материалы следует подвергать сушке;
— материалы являются не настолько экономичными, как альтернативное сырье;
— более узкий диапазон доступных значений твердости по сравнению с другими ТЭП;
— более узкий температурный диапазон переработки;
— склонность к гидролизу, особенно в случае марок ТПУ на основе сложных полиэфиров.

Сферы применения ТПУ

ТПУ обладают уникальным сочетанием свойств, что делает их пригодными для использования во многих сферах.

Рынки потребления продукции

Варианты применения и основные свойства

Компоненты внутренней отделки автомобилей, такие как рычаги переключения передач, приборные панели или консольные компоненты, которые соответствуют жестким требованиям с точки зрения качества поверхности, стойкости к старению, изнашиванию, образованию царапин. В этом сегменте материалы часто являются экономичными.

Уникальное сочетание свойств ТПУ позволяет успешно использовать их в сфере автомобилестроения.

Термопластичные полиуретаны могут перерабатываться с малой продолжительностью цикла, что делает их выгодными для формовщиков.

В сфере сельского хозяйства имеется потребность в прочных и долговечных материалах. Одна из наиболее ответственных сфер – производство идентификационных ярлыков для домашнего скота.

Термопластичные полиуретаны обладают высокой гибкостью, атмосферостойкостью и стойкостью к раздиру в широком диапазоне климатических условий.

Специальные красители и наборы добавок позволяют получать гибкие ярлыки на уши, которые маркируются лазером или являются «умными» (содержат микрочипы).

Пленки на базе ТПУ обладают хорошими свойствами, поэтому могут использоваться в различных сферах. Наиболее часто пленки из термопластичных полиуретанов используются при изготовлении надувных сооружений, при производстве тканей, одежды, адгезивных материалов и барьерных пленок.

Различные методы переработки могут использоваться для получения либо отдельных, либо ламинированных пленок и листов. Материал может перерабатываться в пленки плоскощелевым и выдувным методом, а также каландрованием.

Уплотнители и прокладки

Были разработаны специальные марки ТПУ для удовлетворения спроса на высококачественные полимеры с низким значением остаточной деформации сжатия и высокой стойкостью к абразивному изнашиванию и действию масел. Такие материалы хорошо подходят для производства уплотнителей.

Хорошие гидродинамические свойства и высокая стойкость к гидролизу позволяют использовать материал при производстве промышленных гидравлических уплотнений, работающих под высоким давлением.

Низкая степень сжатия при повышенной температуре.

Покрытия для тканей

ТПУ используются для решения многих задач в качестве покрытия для тканей, в частности при производстве лент конвейеров, надувных сооружений и военного оснащения.

Материал может подвергаться каландрованию, спеканию и ламинации.

Материалы имеют хорошие механические свойства, химические свойства, свариваемость и долговечность (при наружном применении).

Благодаря уникальному сочетанию высокой гибкости при низких температурах, хорошей ударной вязкости и атмосферостойкости, а также прозрачности ТПУ хорошо подходят для производства многих изделий для спорта и отдыха.

На материалы может легко наноситься печать.

Некоторые марки имеют кристальную прозрачность.

Производство лент и профилей

ТПУ широко используются при производстве высококачественных лент и профилей, таких как зубчатые ремни, приводные ремни и конвейерные ремни.

Материалы имеют низкую склонность к ползучести и хорошую механическую прочность.

Методом экструзии можно получать продукты с большой толщиной стенки и высокой прочностью сварных соединений.

Трубки и шланги

Материал может использоваться в ответственных сферах, таких как производство пневматических или гидравлических шлангов, кабель-каналов, в которых необходимо использовать сырье с высокой прочностью, хорошей стабильностью и хорошей перерабатываемостью.

ТПУ обладают хорошей долговечностью и стойкостью к изнашиванию, а поэтому могут использоваться для получения шлангов для транспортировки твердых продуктов.

Термопластичные полиуретаны сохраняют гибкость в широком диапазоне температур, а также имеют хорошую химическую стойкость, механические свойства и низкую склонность к переплетению.

Методы переработки ТПУ

Термопластичные полиуретаны могут легко перерабатываться традиционными методами, такими как литье под давлением, экструзия, раздувное и компрессионное формование и т.д. Из них легко формуются изделия различной формы, например захваты, прокладки, крышки, протезы и некоторые другие изделия.

Материалы могут компаундироваться с получением твердых пластмасс либо перерабатываться с применением органических растворителей (при получении ламинированных тканей, защитных покрытий или функциональных адгезивов).

Для эффективной переработки ТПУ его следует подвергать предварительной сушке. Только в этом случае удается получать изделия стабильного качества. Если из полимера не удаляется избыточная влага, то полученное изделие может иметь низкие свойства и характеризоваться хрупкостью.

Рекомендуемое остаточное содержание влаги:
— при литье под давлением ≤ 0,05%;
— при экструзии 0,02%.

Безопасность и экологичность ТПУ
ТПУ являются биоразлагаемыми материалами, но при этом они могут также подвергаться рециклингу. По сравнению с ПВХ ТПУ обладают следующими преимуществами:
— экологичность;
— ТПУ являются стойкими к абразивному изнашиванию, в то время как ПВХ с течением времени может растрескиваться;
— более эластичный и легкий по сравнению с ПВХ.

В медицинских устройствах материалы могут использоваться в качестве безопасной альтернативы ПВХ, поскольку в медицинских марках ТПУ не используются ускорители вулканизации и пластификаторы (которые могли бы вызывать раздражение кожи).

Полиуретаны, используемые для изоляции, позволяют повышать энергоэффективность зданий, транспортных средств и приборов, тем самым снижая объем выбросов углеродсодержащих веществ. При использовании в транспортных средствах изделия из ТПУ повышают эффективность потребления топлива, поскольку они имеют меньшую массу по сравнению с альтернативными компонентами из металлов.

Технологии [154] Изделия [77]
Оборудование [42] Сырье [111]
Обзоры рынков [181] Интервью [96]
Репортаж [25] Все статьи

Статьи публикуются с разрешения автора и обязательным указанием ссылки на источник

Редакция оплачивает на договорной основе
технические статьи, маркетинговые отчеты, рецептуры, обзоры рынка
и другую отраслевую информацию и права не ее размещение

Приглашаем специалистов к сотрудничеству в качестве внештатных авторов и консультантов!

По вопросам публикации и оплаты статей обращайтесь в редакцию:
Тел: +7 (499) 490-77-79
Прислать сообщение

Марки полиуретана и жидкого пластика

К полиуретанам относится обширная группа полимеров, в макромолекуле которых присутствует уретановая группа -NHCOO-.

Краткая история изобретения материала

Возникновение полимеров связано с именем американского химика У. Карозерса, который в 30-е годы разрабатывал технологию синтеза полиамидов. На основании его исследований в немецком концерне Farbenindustrie были созданы первые материалы, подобные полиамидам.

В то время главной целью исследователей было найти заменитель таким важнейшим видам сырья, как пробка, каучук и даже сталь. Уже в 40-х годах в Германии, а в 50-х – в Америке начинается промышленное производство ПУ. В СССР исследования в этой области начались в 60-х гг.



Свойства полиуретана

Полиуретановые изделия широко применяются в разных отраслях промышленности: штамповка, катки, колеса, покрытия валов, опорные элементы, манжеты, корпусные детали, уплотнительные кольца и т.д. , и их потребление постоянно возрастает.

Благодаря своим отличным эксплуатационным свойствам полиуретан используется как конструкционный материал во многих отраслях промышленности. Особенность уретановых эластомеров — исключительно высокие эксплуатационные свойства, превосходящие не только все типы каучуков, но и металлы.

На мировом рынке существует множество марок полиуретанов: адипрены, вулколаны, вулкопрены. Отечественные марки СКУ ПФЛ-100, НИЦ-ПУ 5 и другие, полученные на основе отечественных полиэфиров не уступают, а по некоторым характеристикам превосходят импортные аналоги.

Уретановые эластомеры можно получать с широким диапазоном свойств. Благодаря высокому модулю полиуретанов по сравнению с другими эластомерами изделия из них можно делать с более тонкими стенками.

В таких странах как США, Англия, Германия, Япония и др. вместо резины успешно используется полиуретан. Стойкость против старения у полиуретановых эластомеров выше, чем у натурального и синтетического каучуков.

Физико-механические характеристики полиуретана

Полиуретан обладает высоким сопротивлением разрыву, высокой износоустойчивостью и способностью выдерживать большое давление наряду с большой эластичностью, маслостойкостью и теплостойкостью. Полиуретан можно подвергать механической обработке различными способами.

Полиуретан с упехом заменяет резину различных марок (а, в некоторых случаях, и металлы), благодаря таким свойствам как износостойкость, кислотостойкость, маслобензостойкость, высокие диэлектрические свойства, а также возможность работы при высоких давлениях (до 750 атм) в широком температурном диапазоне (от -60 до 140 °С). При специальной обработке полиуретан создает прочные связи с металлом.

Сравнительные характеристики резины и полиуретана

ПоказательЗначение для резиныЗначение для полиуретанаПримечание
Условная прочность при растяжении, МПа (кгс/см кв.)12,7 (130)35 (350)Полиуретан прочнее резины в 2,5 раза
Относительное удлинение при разрыве (не менее), %300500 — 600Полиуретан эластичней резины в 2 раза
Твердость, ед. Шора А40 — 5055 — 97Полиуретан может быть изготовлен различной твердости
Истираемость, м куб/т.Дж45 — 8011,25 — 26,6Условная износостойкость полиуретана в 3 раза выше

Плотность резины 1,37; плотность полиуретана 1,259;

Наиболее распространенным типом полиуретанов в настоящее время являются литьевые полиуретаны типа СКУ ПФЛ-100, НИЦ ПУ-5, имеющие по отношению к другим видам, более высокие физико-механические характеристики и твердость по Шору А 85 — 90 ед.

Литьевые полиуретаны чаще применяют для изготовления деталей внутризаводского транспорта, различных валов, шестерен, вибростойких деталей, отбойных молотков и других изделий для машиностроения, горнодобывающей, авиационной, автомобильной, нефтегазодобывающей, строительной, полиграфической и других отраслей промышленности.

Особо успешно применяется полиуретан в производстве вибростойких деталей (например, устройство амортизации установок погружного электроцентробежного насоса, протектора центратора подвески НКТ), а также в уплотнительной технике и кузнечно-штамповом производстве.

Основные свойства

Физико-механические свойства полиуретана

ПУ эластомеры обладают многими ценными физическими свойствами в сравнении с другими материалами:

  • высокие значения прочности и сопротивления раздиру;
  • хорошие диэлектрические свойства;
  • устойчивость к набуханию в различных растворителях и маслах;
  • высокая эластичность при любом показателе твердости ( от 40 до 97 единиц Шора А);
  • радиационно- и озоностойкость;
  • хорошие показатели обратной деформации;
  • возможность работы при повышенном давлении (до 100 МПа);
  • при постоянной динамической нагрузке предельная верхняя температура эксплуатации данного материала составляет 120°С. Низкая температура существенно не влияет на качества полиуретановых эластомеров до -70 °С.

Химические свойства полиуретана

Пластины полиуретана характеризуются высокой стойкостью к растворителям и маслам, и применяются для работы с нефтью и производными нефти, а также смазочными маслами. Кроме того, данный материал устойчив к воздействию соли и водяного тумана, ультрафиолетовому излучению.

Читать еще:  Стеновые панели из пенопласта

Однако опыт показывает, что полимер быстро разрушается при воздействии азотной кислоты, веществ, содержащих значительный процент хлора, ацетонов, муравьиной и фосфорной кислот, скипидара.

Из недостатков материала можно выделить невысокую стойкость к воздействию щелочей при высоких температурах, значительную зависимость физических свойств от изменений температуры.

Технические характеристики

Технические характеристики полиуретанов могут различаться, однако их объединяет несколько параметров:

  • Механическая прочность разного полиуретана.
  • Устойчивость к истиранию.
  • Эластичность.
  • Широкий диапазон рабочих температур.
  • Диэлектрические свойства.
  • Малая теплопроводность.
  • Маслостойкость.
  • Химическая стойкость к растворителям.
  • Водостойкость.

В целом полимер надежен. Но стоит отметить, что эксплуатация деталей из полиуретана в условиях пониженных температур может привести к повышению хрупкости и потере полезных свойств.

Применение листового полиуретана

Данный материал применяют практически во всех отраслях промышленности.

В горнодобывающей промышленности ПУ эластомеры применяются для футеровки технологических агрегатов, которые связаны с транспортировкой, измельчением и сепарацией рудного концентрата. Дело в том, что металлические поверхности бункеров, пульпопроводов и мельниц быстро истираются, требуется их замена, что стоит очень дорого. Проблема износа решается при помощи футеровки этих поверхностей ПУ листом, замена которой обходится гораздо дешевле.

В химической промышленности футеровку полиуретаном используют для внутренних поверхностей емкостей, предназначенных для хранения агрессивных жидкостей.

В кузнечном и штамповочном производстве листовой полимер применяется в качестве пластин для штампов.

Кроме того, пластины ПУ используются в следующих сферах:

  • в уплотнительной технике, для изготовления вибростойких деталей;
  • покрытие полов для уменьшения уровня шума и гашения вибраций;
  • производство уплотнительных и опорных элементов, колес, валов и роликов;
  • в строительстве: для изготовления уплотнительных элементов для дверей, окон;
  • производство амортизирующих листов под станки и другое оборудование и проч.

Виды полиуретана


Виды
*

Есть много видов материала, каждый из который обладает своими характеристиками. Но практически во всех странах самое важное место занимают три основных типа промышленного полиуретана.

Адипрены

Материал, отличающийся высокими показателями эластичности и прекрасно удерживающий форму. Адипрены широко применяются для создания покрышек, прокладок, различных покрытий. Главным назначением материалов считают защиту других деталей конструкций от износа, вызванного повышенной, повторяющейся нагрузкой.

Вулколланы

Отдельная группа материалов, которые способны работать при температуре до +120 градусов. Такой показатель позволяет использовать детали в большом количестве отраслей, связанных преимущественно с созданием опор или втулок.

Вулкопрены

Тип, который редко используется в чистом виде. Обычно вулкопрены применяют вместе с другими полимерами, чтобы придать им необходимые прочностные свойства.

Полиуретан листовой: производители, марки и цены

Сегодня на российском рынке представлен листовой материал как отечественного производства, так и импортного (среди стран-поставщиков – Китай, США, Германия, Италия).

Наиболее распространенными отечественными марками ПУ являются СКУ-7Л и СКУ-ПФЛ-100, отличающиеся друг от друга такими характеристиками, как твердость полиуретана по Шору, показателем сопротивления раздиру, пределом прочности при растяжении и прочими характеристиками.

Что касается цены, то для общего представления можно привести следующие цифры. Плита 500×500×5мм марки СКУ-7Л стоит около 1000 рублей, а марки СКУ-ПФЛ-100 – около 1200 рублей.

В данной статье были перечислены лишь некоторые сферы применения материала. На самом деле, список этот намного длиннее. Благодаря тому, что по различным свойствам ПУ превосходит резину, каучук и другие материалы, его использование более экономически выгодно, чем применение других традиционных материалов.

Преимущества и недостатки


Плюсы и минусы
*

Как и другие материалы, полиуретан имеет преимущества и недостатки, которые отличают его от аналогов. К преимуществам можно отнести:

  • Долговечность и медленное старение.
  • Выдерживает большие нагрузки.
  • Хорошо восстанавливает форму после механических деформаций.
  • Эластичность.
  • Практически не прилипают загрязнения.
  • Гораздо меньший вес, по сравнению с металлическими деталями.
  • Не проводит электричество.
  • Устойчив к воздействию различных абразивов.

Полиуретан гораздо дешевле других материалов, что позволяет значительно снизить затраты на производство деталей. Механизмы из полиуретана работают практически бесшумно, так как детали не сильно трутся друг об друга и не вызывают скрежета.

По сравнению с металлом, требует гораздо меньших затрат на обслуживание. Выделяется повышенной стойкостью к воздействиям, упругостью и твердой поверхностью, на которой сложно оставить царапины. Воздействие температур не сильно влияет на свойства, так как рабочий диапазон довольно широкий. Отдельно стоит выделить небольшой вес, который представляется принципиальным фактором во множестве механизмов и деталей.

Существует возможность создания вещества с любыми необходимыми свойствами. Преимущественно, это касается коэффициента трения для полиуретана. Он может быть любым.

Важно! Полиуретан в процессе использования может менять свои размеры вплоть до 600%, а затем возвращаться к исходному положению. Ни один другой распространенный материал такими свойствами не обладает.

Но не обошлось и без недостатков. К минусам полиуретана относят:

  • Сложности по переработке отходов.
  • При низких температурах материал становится хрупким и быстро разрушается под воздействием нагрузки. Эластичность практически нулевая.
  • Плохая сопротивляемость к скручиванию.
  • Вспененный материал дает усадку, что может приводить к нечетким очертаниям и нарушению формы.
  • Отсутствие воздухопроницаемости делает материал малопригодным для изготовления некоторых деталей.

Иногда возникает вопрос, вреден ли для человека полиуретан. Чтобы на него ответить, надо знать состав конкретного материала. А так как они различаются, то точного ответа никто не даст. Некоторые компоненты могут действительно быть опасными для здоровья, но в большинстве случаев все в пределах нормы.

Листовой

absp
50050051,5
1,6
103
3,1
154,3
4,7
205,8
6,3
257,5
7.8
309
9,2
9,4
4011,5
12,5
5015,6
6019,6
7022,5
8024,5
100030001013

Листовой полиуретан принято также называть пластиной. Изготовление листов изделия происходит, с помощью таких процессов как: литье, прессование и экструзия. А вот, чтобы создать данный продукт, необходимо воспользоваться специальным синтетическим сырьем, в состав которого входят составные части. Они позволяют получить жидкое или твердое изделие.

Рассматриваемый материал является очень прочной и качественной продукцией из аналогичных каучуковых изделий, ПВХ и металлов. Полиуретан в виде пластины можно применять в сложных условиях работы, при любой погоде и разных температурах.

Если говорить про характеристики листового полиуретана, то у него:

  • Высокая гибкость и эластичность
  • Устойчивость к агрессивным воздействиям
  • Небольшой удельный вес
  • Низкая электропроводность

Эксплуатировать листовой материал можно при температурах от -60°С до +80°С. Также существует термопластичный полиуретан, который может использоваться при температуре + 120 °С.

Рабочая температура полиуретана

Этот синтетический эластомер с заранее задаваемыми свойствами представляет собой современный химический состав, разработанный на базе арилов, акрилов или ацилов в сочетании со сложными или простыми связками. В зависимости от того, насколько должен быть теплостойкий или морозостойкий полиуретан, определяется точная формула полимерных компонентов и модификаторов. Большинство разновидностей предусматривает обширный диапазон нагрузок при длительных циклах работы, что делает этот материал востребованным в самых различных отраслях. Рассмотрим детально, какую температуру выдерживает полиуретан.

Основные виды полиуретана: рабочие температуры

Для наиболее «выносливых» эластомеров диапазон температур составляет от –60 0 Сдо +120 0 С, при этом полимер может сохранять начальные свойства твердости и эластичности без последствий при нормализации климатических условий. Существуют также специальные разновидности, для которых рабочие температуры полиуретана могут быть равными +150 0 С и –70 0 С. Хрупкость или необратимая деформация начинает наступать после превышения максимально допустимой отметки более чем на 1–10% в зависимости от уровня влажности. При этом в некоторых случаях полиуретан при низких температурах в описанном диапазоне критических нагрузок не изменяет свою структуру, если они кратковременны.

Рассмотрим боле детально особенности самых популярных марок полиуретана:

  • СКУ–7Лиспользуется для изготовления деталей, эксплуатируемых в условиях абразивного износа. Обладает высокой стойкостью к нефтепродуктам и смазывающим веществам. Применяется чаще всего данный полиуретан зимой и/или в холодных климатических зонах. Его рабочий температурный диапазон находится в пределах от –50 0 С до +80 0 С.
  • СКУ ПФЛ–100Модин из наиболее «выносливых» и твердых видов рассматриваемых материалов. Он рассчитан на самые агрессивные эксплуатационные условия, стойко сохраняет изначальную форму после сжатия или растяжения, что делает его востребованным при изготовлении деталей для автомобильной отрасли. Диапазон эксплуатации этого полиуретана при низких температурах и перегреве составляет от –70 0 С до +150 0 С.
  • ЛУР-СТ широко востребован для производства изделий с большой относительной удлиненностью до разрыва. Рабочая температура полиуретана этого вида – от –30 0 С до +110 0 С.
  • «ВИБРАТАН» представляет собой группу материалов серий 6060 и 8000. Первые обладают низким уровнем твердости, стойкостью к износу и небольшой степенью остаточных деформаций при сжатии, что делает их оптимальными для производства упругих деталей. Вторые отличаются высокой эластичностью и стойкостью к ударным воздействиям. Температура применения полиуретана этого вида составляет от –60 до +120 0 С.
  • СКУ-ПЛ-60 один из самых эластичных и гибких видов, но значительно уступает конкурентам в прочности на растяжение. Он может использоваться при температуре от –30 0 С до +90 0 С.
  • ТТ–129 отличается одними из наибольших предельных параметров прочности при растяжении. Температура эксплуатации полиуретана варьируется от –60 0 С до +110 0 С. Используется для изготовления самых различных изделий и в качестве исходного сырья.

Существуют и другие разновидности полимерных составов, которые успешно заменяют резину в различных отраслях. Их популярность обусловлена многочисленными преимуществами по сравнению с аналогичными материалами на основе каучука, в число которых входит небольшой вес, упрощенная процедура производства, повышенная прочность и износостойкость, а также устойчивость к воздействиям химикатов и агрессивных сред.

Стоит отметить, что свойства полиуретана под воздействием температуры определяются при выборе определенной его разновидности. Обязательно уточняйте информацию о технических характеристиках исходного материала для производства необходимых изделий при оформлении заказа.

Заказать типовые изделия из полиуретана или выпуск партии уникальных комплектующих вы можете в компании «Полимертехпром». При необходимости возможна полная разработка проектной документации.

Свойства и особенности термопластичного полиуретана

Полиуретан – это полимер, имеющий гетероцепное строение, в составе макромолекул которого содержится незамещенная (замещенная) группа –N(R)–C(O)O–.

  • Немного истории
  • Основные свойства
  • Общие характеристики
  • Область использования

Термопластичные полимеры – это материалы, которые способны при повышении температуры переходить в текучее, вязкое состояние и обратимо возвращаться в исходное состояние после снятия нагрева.

Читать еще:  Как заложить окно в деревянном доме брусом

Немного истории

Термопластичный полиуретан появился в 60-х годах прошлого века. Он был синтезирован группой американских ученых.

Основные свойства

Как спрос рождает предложения, так и состав определяет свойства.

В зависимости от основного компонента конечные свойства термопластичного полиуретана могут существенно изменяться.

Сырьем может являться:

  • Простые полимерные эфиры.
  • Сложные полиэфиры.
  • Изоционат алифатический.

В первом случае, когда сырьем становится простой полиэфир, то ключевые свойства: морозостойкость, высокая износостойкость, стойкость к гидролизу, микробиологическая стойкость.

Во втором варианте, когда в качестве сырья применяют сложный полиэфир, особенностями материала станет: увеличение предела прочности при растяжении, износостойкость, появляются свойства быстрого восстановления исходной формы.

При использовании в качестве сырья изоционата, полимер становится устойчивым к ультрафиолету и проявляется пластичность при низких температурах.

Таким образом, на этапе производства, можно корректировать свойства конечного материала. Получают термопластичный полимер методом литья из гранулированного сырья.

Общие характеристики

Все термопластичные полиуретаны обладают общими характеристиками и полезными свойствами.

  • Стойкость к погодным условиям.
  • Держат форму.
  • Прочность на изгиб.
  • Прочность при растяжении.
  • Шумо- и вибропоглощение.
  • Можно окрашивать в любой цвет.
  • Высокая износостойкость.
  • Стойкость к солевым растворам, морским водам.
  • Стойкость к жирам.
  • Бактериальная стойкость.
  • Стойкость к старению.
  • Возможность вторичной переработки.

Область использования

Как отмечалось ранее, свойства полимера закладываются его сырьем. Поэтому материал нашел очень широкое применение.

  • В автомобилестроении.
  • При изготовлении кабельной продукции.
  • При производстве товаров общего пользования.

Рассмотрим подробнее что изготавливают из термопластичного полиуретана в каждой области.

В автомобилестроении применяют при изготовлении ручек, переключающих элементов, также при изготовлении амортизационной опоры шасси, козырьков, защищающих от солнца, элементов декора салона.

Термопластичный полиуретан используют при изготовлении шлангов высокого давления, изоляции проводов, оплетки силовых кабелей.

Но больше всего из термопластичного полиуретана изготавливают обувную подошву. Такие свойства полимера, как эргономичность, морозостойкость, стойкость к истиранию, эластичность позволили изготавливать на его основе спортивную, повседневную, специализированную обувь.

На основе термопластичного полиуретана изготавливают наконечники для лыж, ролики для скейтов, крепежные, соединительные элементы и т.п. То есть он широко применяется в области спорта и туризма.

Современная наука не стоит на месте, каждый день ученые трудятся над созданием новых синтетических полимеров, отличающихся определенными свойствами. Данные полимеры используются в разных областях жизни человека. Но потребность в более прочных, эластичных, твердых материалах, материалах, которые могут сочетать в себе несколько противоположных характеристик постоянно растет, с ростом технологического прогресса.

Но в последнее время нужны не просто уникальные соединения, а соединения, которые способны легко утилизироваться, а еще лучше использоваться повторно. Так термопластичный полиуретан один из таких материалов. Ему характерны прекрасные конструктивные и технологические свойства, а способность задавать свойства материала на этапе изготовления раскрывают перед ним все грани. Но самое главное, он может быть переработан и использован повторно. Это наиценнейшее качество в купе со всем остальными делает его полезным для людей и безопасным для окружающего мира.

Рост технологического прогресса ведет к росту экологических проблем, поэтому материалы, которые сегодня могут быть повторно использованы, особенно полезны и нужны нашему миру. Термопластичный полиуретан можно нагревать, формировать, растягивать и гнуть, использовать на солнце и в лютом морозе, можно стирать с ним ничего не произойдет, он не стареет и не портится. А если он надоест и станет бесполезным, повторная переработка даст ему новую жизнь.

Полиуретан АДИПРЕН

описание

Полиуретановые эластомеры — монолитные полиуретаны (листы,стержни, втулки, изделия), обладающие уникальным сочетанием свойств — высокой прочностью, износостойкостью, стойкостью к ударным нагрузкам, низкой температурой стеклования и сохраняющие высокоэластические свойства в широком диапазоне температур. Полиуретан выпускается различных марок в основном отличающихся между собой твердостью (от мягких, «резиновых» то твердых, «полимерных»), диапазоном рабочих температур и средой эксплуатации. В отличии от резин (натуральных и синтетических каучуков), Полиуретаны обладают отличной стойкостью к старению. Использование Полиуретанов увеличивает срок службы деталей и приводит к значительной экономии, так как срок службы Полиуретанов в десятки и даже сотни раз выше ресурса работы резин. Благодаря долговечности Полиуретан и приобрел второе название — «Вечная резина». Еще одним достоинством Полиуретана является то, что они демонстрируют превосходные свойства при отрицательных температурах. В большинстве случаев изменения эластичности и твердости, возникшие при температурах не ниже -18°С, имеют обратимый характер. Хрупкость начинает появляться при температурах ниже -60°С.

Изделия из литьевого Полиуретана относятся к группе трудносгораемых материалов, невзрывоопасны, нетоксичны. имеют низкую температуру стеклования и высокую стойкость к воздействию окружающей среды. Прочность связи полиуретан-металл значительно выше, чем в соединении резина-металл.

сферы применения

  • Строительные технологии

технические характеристики

МАРКИ ПОЛИУРЕТАНА АДИПРЕН

ПОЛИУРЕТАН АДИПРЕН L-83 более «мягкий», эластичный в сравнении с АДИПРЕН L-163. Данной марке присуща отличная стойкость к износу, гидролитическая стабильность и хорошие механические характеристики, что делает L-83 особенно подходящим для работы с абразивными суспензиями в горном деле и на обогатительных фабриках. Рекомендуется для применения при работе с гидросмесями для облицовки насосов, мешалок, флотационных роторов и статоров, циклонных сепараторных систем, трубопроводов, клапанов и сит, а также на рынке товаров для отдыха для роликовых досок и колес скейтбордов. L-83 сохраняет гибкость при температурах до -60оС, а при более низких температурах становится жестким. В двух словах: «Для деталей горнорудной промышленности и не только».

ПОЛИУРЕТАН АДИПРЕН L-100 обладает высоким пределом прочности при растяжении и упругостью, отличной стойкостью к абразивным воздействиям, остаточной деформацией при сжатии. Стоек к маслам, растворителям, окислению, озону и низким температурам. Дополнительным преимуществом L-100 является стабильность физических характеристик. Рекомендован для изготовления деталей герметизации, изоляции и электроизоляции. В двух словах: «Химстойкий для деталей герметизации и электроизоляции».

ПОЛИУРЕТАН АДИПРЕН L-167 – основные свойства Адипрена L-167 схожи со свойствами СКУ ПФЛ-100, однако L-167 обладает рядом преимуществ в сравнении с СКУ-ПФЛ-100, а именно: высоким пределом прочности при растяжении, высокой ударной вязкостью и превосходными низкотемпературными свойствами. Может эксплуатироваться в большем интервале температур. Устойчив к истиранию, к остаточной деформации при сжатии, к маслам, растворителям, окислению и озону. В двух словах: «Для надежных деталей, работающих при высоких нагрузках в широком диапазоне температур».

ПОЛИУРЕТАН АДИПРЕН LF-751D – основное преимущество заключается в превосходных динамических характеристиках материала. Благодаря хорошей теплопроводности подходит для изготовления высокоскоростных колес, высоконагруженных валов, подшипников, шин, втулок скольжения и пр. В двух словах: «Стабильные механические характеристики в широком диапазоне температур».

ПОЛИУРЕТАН АДИПРЕН LF-601D – сфера применения и свойства аналогичны LF-751D, отличием является меньшая твердость материала (60 усл.ед. по Шору А). В двух словах: «Мягкий со стабильными характеристиками в широком диапазоне температур».

ПОЛИУРЕТАН АДИПРЕН LF-1950A – для сокращения абразивного износа металлических деталей и увеличения коррозийной стойкости при изготовлении деталей и футеровки технологического оборудования, запорной арматуры, труб. LF-1950A отлично подходит для замены резиновых уплотнительных и изоляционных деталей, увеличивая срок службы в 2-3 раза, сокращая простои. В двух словах: «Для изготовления уплотнений и изоляционных деталей, футеровки».

ДОСТОИНСТВА ПОЛИУРЕТАНА

→ Хорошая стойкость к абразивному износу
→ Работа при высоких давлениях (до 100 МПа)
→ Широкий температурный диапазон эксплуатации
→ Снижение шума при работе
→ Низкий вес (плотность)
→ Высокая эластичность во всем диапазоне твердости
→ Хорошие свойства обратной деформации
→ Высокая стойкость к разрыву и растрескиванию
→ Высокая стойкость к динамическим нагрузкам
→ Хорошие свойства поглощения ударов, колебаний и встрясок
→ Высокие диэлектрические свойства
→ Высокая стойкость к атмосферным воздействиям
→ Не оставляют следов на рабочих элементах
→ Стойкость к воздействию водяного тумана и соли
→ Хорошая химстойкость, в том числе к насыщенным и алифатическим растворам, 10% растворам кислот и щелочей, моторному топливу, маслам и жирам, окислительным веществам
→ Хорошая стойкость к гидролизу, к морской воде

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИУРЕТАНА

Для изготовления самых различных деталей и покрытий практически во всех отраслях промышленности. К примеру, полиуретановые эластомеры применяют в качестве покрытий тянущих и направляющих валов в металлургической и химической промышленности, валов и барабанов для рубки стекловолокна, стеклоткани, бумаги, картона. Из Полиуретанов изготавливают ролики для конвейерных линий, массивные шины для внутризаводского транспорта, в том числе и для работ на складах — холодильниках, сита в горнорудной и пищевой промышленности, внутренние покрытия грохотов, циклонов и сепараторов, в том числе для сепарации абразивосодержащих пульп. Широко используются для изготовления прокладок и уплотнений различного назначения — статического, возвратно-поступательного действия, вращающиеся, работающие в пневматических, гидравлических системах или как простые скреперные уплотнения для плоских поверхностей и валов.

Перечислить все возможные варианты эффективного применения Полиуретанов сложно, поэтому далее приведены только самые популярные варианты: втулки, манжеты, пуансоны и матрицы для штамповки металлов, демпферы, буферы, покрытие валов различного назначения, футеровка циклонов, гидроциклонов, изготовление изделий, работающих в условиях повышенного износа, теплостойкие детали электротехнического и конструкционного назначения, а также детали и покрытия в химической промышленности и печах.

РАЗМЕРЫ ПОЛИУРЕТАНА АДИПРЕН

Полиуретан марок АДИПРЕН в стержнях поставляется диаметром от 20мм до 450мм различной длины (зависит от марки). Полиуретан марок АДИПРЕН в листах (пластинах) поставляется толщиной от 3мм до 115мм различных размеров (зависит от марки). Под заказ возможна поставка втулок, готовых изделий из Полиуретана марок АДИПРЕН или облицовка (покрытие) металлических изделий, валов, сосудов.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОЛИУРЕТАНА

Полиуретан можно подвергать механической обработке различными способами.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ О ПОЛИУРЕТАНЕ

→ Полиуретаны легче (до 1,3г/см 3 ), чем резины (от 1,37 г/см 3 ) и при этом Полиуретановые эластомеры выдерживают гораздо более высокие нагрузки, чем обычные эластомеры.
→ Полиуретаны быстро разрушаются при воздействии ацетонов, азотной кислоты, соединений содержащих большой процент хлора (соляная кислота, жидкий хлор), формальдегида, муравьиной и фосфорной кислоты, скипидара, толуола.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИУРЕТАНА АДИПРЕН Вы найдете в файле ниже.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector