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聚氨酯產品介紹及使用

更新時間:2024-08-16      瀏覽次數:304

聚氨酯(PU)

(一) 聚氨酯簡介

聚氨酯為大分子鏈中含有氨酯型重復結構單元的一類聚合物,全稱為聚氨基甲酸酯,英文簡稱PUPURPU是由多異氰酸酯與聚醚型或聚酯型多元醇在一定比例下反應的產物,于1937年由德國公司合成。PU可分成彈性體和泡沫塑料兩大類。以前一直以泡沫塑料為主,目前彈性體的發展速度十分迅速,用途也越來越廣。

(二)聚氨酯彈性體

彈性體是一種PU的密實制品,其性能介于橡膠與塑料之間,具有高回彈性、吸震性、耐磨性、耐油、耐撕裂、耐化學腐蝕及耐輻射等性能。由于其加工方法越來越簡單,應用越來越廣泛,已發展成為PU的主導制品。

PU彈性體可分為混煉型、澆鑄型和熱塑型三種,目前應用比例為:混煉型10%,澆鑄型65%,熱塑型25%

1、 PU彈性體的性能

PU彈性體的性能介于塑料和橡膠之間。不同類型多元醇合成的PU彈性體的性能稍有差異:聚酯型PU的力學性能高、耐油性好,但耐水性較差;聚醚型PU的耐低溫性及耐水解性優于聚酯型,但耐油性、力學性能稍差一些。

1PU的力學性能    PU彈性體的硬度變化范圍比較寬,可從邵氏A10D80,斷裂伸長率高達600%800%。而天然橡膠的最高邵氏硬度僅為A70,斷裂伸長率為550%

   PU彈性體的撕裂強度較高,比天然橡膠大210倍;回彈性高,減震效果好;耐磨性好,一般為天然橡膠的310倍,其摩擦系數在0.23范圍內變化,適于鞋底材料。

   PU彈性體的應變滯后于應力,從而使損失的能量變成熱量。大量的內熱使PU彈性體在高速運動場合使用受到限制。

2PU的熱學性能    PU彈性體的耐熱性較差,一般只能在80℃以下使用,溫度超過80℃會導致性能下降。但PU彈性體的耐低溫性較好,并以聚醚型為**,可在-62℃70℃低溫下使用。

3PU的環境性能    PU彈性體的耐水性一般,在水中浸泡或暴露于濕氣中,會引起力學性能下降。聚醚型PU的耐水解性要比聚酯型好510倍。耐油性、耐非極性和弱極性溶劑性能好,其中以聚醚型好于聚酯型。但其不耐強酸、強堿及極性溶劑的作用。耐臭氧和耐氧化性都好,耐紫外光和輻射性都好,可長期用于戶外使用。

   PU彈性體的生理相容性好,具有良好的抗血栓性,可用于醫學領域。

4PU的電學性能    PU彈性體的電性能較好。其硬度越大,電性能越好。但PU吸水后電性能下降,限制了在高絕緣場合的使用。

2PU彈性體的加工

1)澆鑄型PU彈性體(CPUR   CPUR成型極為方便,將液狀反應物注入模具中,經加熱即可固化形成形狀復雜的制品,特別適合大型制品的制造。

   CPUR的應用很廣,可用于合成革、鋪裝材料、體育跑道、建筑防水材料等。

2)熱塑性PU彈性體(TPUR    TPURCPUR大不相同,它是先合成為線性聚合物或部分交聯聚合物,呈顆粒狀。此聚合物具有熱塑性,可用熱塑性方法加工,如注塑、擠出、吹塑、和壓延等,也可將其用溶劑溶化后涂覆加工成革制品。

    TPUR可擠出生產異型材、管材、電纜護套、吹塑薄膜及片材等。

3)混煉型PU彈性體(MPUR   MPUR以一步法為主,所有反應組分先制成粘流狀膠料,送入烘箱固化制得生膠,再加入混煉機中混煉,混煉好的膠料注入模具中交聯成型即可。

3PU彈性體的應用

PU彈性體可代替天然橡膠、丁腈膠及氯丁膠,還可代替通用塑料和金屬用于許多方面。

1)汽車工業    汽車用熱塑型彈性體以聚脂型為主,一般常用RIMPUR,并在其中加入6%8%玻璃纖維或玻璃微珠增強。具體產品有:保險杠、當泥板、方向盤、阻流板、行李箱蓋、門把手、扶手、儀表盤及防滑鏈等。

PU彈性體具有彈性大、承載力大、耐磨好、耐切割等優點,制成的輪胎可用于低速行駛的車輛,具體有實芯輪胎、馬車胎、叉車胎、平車胎及自行車胎等。2)建筑材料     主要用于運動場人造跑道、地下管密封件、防水材料、混凝土墻壁和天花板浮雕的模板等。

3)制鞋工業     利用PU彈性體的耐磨性、高彈性、彎曲強度高、耐低溫性好等優點,廣泛用于高檔鞋底材料如運動鞋、冰鞋及爬山鞋等。

4)合成革    PU制成的合成革材料具有接近天然革的性能,手感好、透氣性高、柔軟適度,廣泛用于服裝、皮鞋、家具、箱包及車輛座椅等。

5)醫療器材    利用PU彈性體的生理相容性和抗血栓性的優點,可用于制作繃帶、心臟助動器、血泵、人造血管、人工腎及人造心室等。

6)其他方面    用澆鑄PU彈性體制造軋滾,可用于高承重和高磨耗的鋼鐵及造紙工業中;PU彈性體還可用于油田、采礦和冶金工業中高耐磨和高強度的結構材料,具體有油田旋轉除砂器、選媒篩網、浮選機、螺旋選礦機、礦砂輸送管、傳送帶等。


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