Το ελαστομερές πολυουρεθάνης, γνωστό και ως ελαστομερές πολυουρεθάνης, είναι ένα πολυμερές συνθετικό υλικό που περιέχει περισσότερες ομάδες ουρεθάνης στην κύρια αλυσίδα. Γενικά αποτελείται από ολιγομερή όπως ο πολυεστέρας, ο πολυαιθέρας και η πολυολεφίνη. Σχηματίζεται με τη σταδιακή προσθήκη και πολυμερισμό πολυολών, πολυισοκυανικών και διολών ή επεκτατικών αλυσίδων διαμίνης. Είναι ένα ελαστικό υλικό μεταξύ γενικού καουτσούκ και πλαστικού, έχει δηλαδή την υψηλή ελαστικότητα του καουτσούκ και την υψηλή αντοχή του πλαστικού. Έχει μεγάλη επιμήκυνση και μεγάλο εύρος σκληρότητας. Η αντοχή στη φθορά, η βιοσυμβατότητα και η συμβατότητα με το αίμα είναι ιδιαίτερα εξαιρετικά. Ταυτόχρονα, έχει επίσης εξαιρετική αντίσταση λαδιού, αντοχή σε κρούση, αντοχή σε χαμηλή θερμοκρασία, αντοχή στην ακτινοβολία και αντοχή στο φορτίο, θερμομόνωση, μόνωση και άλλες ιδιότητες. Επομένως, τα πεδία εφαρμογής των ελαστομερών πολυουρεθάνης είναι πολύ μεγάλα. Έχει γίνει απαραίτητο και πολύτιμο υλικό για την εθνική οικονομία και τη ζωή των ανθρώπων.
Το ελαστομερές πολυουρεθάνης έχει ένα ευρύ φάσμα ιδιοτήτων, το οποίο σχετίζεται στενά με τη δομή του και η δομή του εξαρτάται από πολλούς παράγοντες όπως τα αντιδρώντα, ο χρόνος αντίδρασης, η θερμοκρασία αντίδρασης και ακόμη και μικρές αλλαγές στην περιεκτικότητα σε νερό μπορούν να προκαλέσουν ελαστομερή πολυουρεθάνης Τεράστια διαφορά στις μηχανικές ιδιότητες .
1. Επισκόπηση ελαστομερών πολυουρεθάνης
Το ελαστομερές πολυουρεθάνης, γνωστό και ως καουτσούκ πολυουρεθάνης, ανήκει στο ειδικό συνθετικό καουτσούκ και είναι ένα είδος ελαστικού πολυμερούς που περιέχει περισσότερες ομάδες ουρεθάνης (-NHCOO-) στην κύρια αλυσίδα του μορίου. Είναι ένα τυπικό συμπολυμερές υλικό πολλαπλών μπλοκ. . Τα ελαστομερή πολυουρεθάνης παρασκευάζονται συνήθως με αντίδραση πολυπροσθήκης χρησιμοποιώντας πολυμερείς πολυόλες, ισοκυανικά, επεκτατικά αλυσίδας, παράγοντες διασταύρωσης και μικρή ποσότητα βοηθητικών παραγόντων ως πρώτες ύλες. Όσον αφορά τη μοριακή δομή, το ελαστομερές πολυουρεθάνης (PUE) είναι ένα μπλοκ πολυμερές και η μοριακή του αλυσίδα αποτελείται γενικά από δύο μέρη. Σε κανονική θερμοκρασία, ένα μέρος είναι σε κατάσταση υψηλής ελαστικότητας, που ονομάζεται μαλακό τμήμα. Η κρυσταλλική κατάσταση ονομάζεται σκληρό τμήμα. Γενικά, το μαλακό τμήμα αποτελείται από μια μακρά εύκαμπτη αλυσίδα πολυμερούς πολυόλης και το σκληρό τμήμα αποτελείται από ισοκυανικό και επεκτατικό αλυσίδας. Το μαλακό τμήμα και το σκληρό τμήμα διατάσσονται εναλλάξ για να σχηματίσουν επαναλαμβανόμενες δομικές μονάδες. Εκτός από την ομάδα ουρεθάνης, η κύρια αλυσίδα του μορίου πολυουρεθάνης περιέχει επίσης πολικές ομάδες όπως αιθέρα, εστέρα ή ομάδα ουρίας. Λόγω της ύπαρξης μεγάλου αριθμού αυτών των πολικών ομάδων, μπορούν να σχηματιστούν δεσμοί υδρογόνου στο μόριο πολυουρεθάνης και μεταξύ των μορίων, και το μαλακό τμήμα και το σκληρό τμήμα είναι θερμοδυναμικά ασύμβατα, γεγονός που προκαλεί το σχηματισμό του σκληρού και του μαλακού τμήματος τμήμα μικροτομέα και παράγει μια μικροσκοπική δομή διαχωρισμού φάσης. Οι γραμμικές πολυουρεθάνες μπορούν επίσης να σχηματίσουν φυσικές σταυροδεσμούς μέσω δεσμών υδρογόνου. Αυτά τα δομικά χαρακτηριστικά κάνουν τα ελαστομερή πολυουρεθάνης να έχουν εξαιρετική αντοχή στη φθορά και σκληρότητα, γνωστή ως "λάστιχο ανθεκτικό στη φθορά" [1], και επειδή υπάρχουν πολλές ποικιλίες πρώτων υλών πολυουρεθάνης, η ποικιλία και η αναλογία πρώτων υλών μπορούν να προσαρμοστούν για τη σύνθεση προϊόντων με διαφορετικά χαρακτηριστικά απόδοσης. προϊόντα, καθιστώντας τα ελαστομερή πολυουρεθάνης που χρησιμοποιούνται ευρέως στον τομέα της εθνικής οικονομίας. Αν και η παραγωγή ελαστομερούς πολυουρεθάνης δεν αντιπροσωπεύει ένα μικρό ποσοστό προϊόντων πολυουρεθάνης, η ποικιλία και το ευρύ φάσμα εφαρμογών του είναι απαράμιλλα από άλλα υλικά. Το ελαστομερές πολυουρεθάνης έχει εξαιρετικές περιεκτικές ιδιότητες και ο συντελεστής του είναι μεταξύ αυτού του γενικού καουτσούκ και του πλαστικού. Έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: ①Υψηλή αντοχή και ελαστικότητα, μπορεί να διατηρήσει υψηλή ελαστικότητα σε μεγάλο εύρος σκληρότητας (Shore A10-Shore D75). ② Κάτω από την ίδια σκληρότητα, έχει υψηλότερη φέρουσα ικανότητα από άλλα ελαστομερή. ③ Εξαιρετική αντοχή στη φθορά, η αντοχή του στη φθορά είναι 2-10 φορές μεγαλύτερη από αυτή του φυσικού καουτσούκ. ④ Καλή αντοχή στην κόπωση και αντοχή σε κραδασμούς, κατάλληλη για εφαρμογές εκτροπής υψηλής συχνότητας. ⑤ Υψηλή αντοχή στην κρούση. ⑥ Αντοχή στην αρωματική πολυουρεθάνη Εξαιρετική ακτινοβολία, αντίσταση στο οξυγόνο και αντίσταση στο όζον. ⑦ Εξαιρετική αντοχή σε λίπη και χημικά. ⑧ Γενικά, η απαιτούμενη χαμηλή σκληρότητα μπορεί να επιτευχθεί χωρίς πλαστικοποιητή, επομένως δεν υπάρχει πρόβλημα που προκαλείται από τη μετανάστευση του πλαστικοποιητή. ⑨ Χύτευση και χαμηλό κόστος επεξεργασίας. ⑩ Η συνηθισμένη πολυουρεθάνη δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί πάνω από 100 βαθμούς, αλλά η φόρμουλα μπορεί να αντέξει υψηλή θερμοκρασία 140 μοιρών. Υπό κανονικές συνθήκες, σε σύγκριση με τα μεταλλικά υλικά, τα προϊόντα ελαστομερούς πολυουρεθάνης έχουν τα πλεονεκτήματα του μικρού βάρους, της αντοχής στην απώλεια, του χαμηλού ήχου, του χαμηλού κόστους επεξεργασίας και της αντοχής στη διάβρωση. Σε σύγκριση με το καουτσούκ, τα ελαστομερή πολυουρεθάνης έχουν αντοχή στη φθορά, αντοχή στην κοπή, αντοχή σε σχίσιμο, υψηλό φορτίο, χύσιμο, πόσιμο, διαφανές ή ημιδιαφανές, αντοχή στο όζον, εύρος σκληρότητας και άλλα πλεονεκτήματα. Σε σύγκριση με τα πλαστικά, τα ελαστομερή πολυουρεθάνης έχουν τα πλεονεκτήματα της μη ευθραυστότητας, της ελαστικής μνήμης, της αντοχής στη φθορά κ.λπ. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι επεξεργασίας για ελαστομερή πολυεστέρα, νέες τεχνολογίες και νέες ποικιλίες αναδύονται συνεχώς και οι προοπτικές εφαρμογής θα είναι πολύ ευρείες [2] .
2. Τεχνολογία επεξεργασίας ελαστομερούς πολυουρεθάνης
Στο εργαστήριο, τα ελαστομερή πολυουρεθάνης γενικά συντίθενται με μεθόδους προπολυμερούς χύτευσης με το χέρι, συμπεριλαμβανομένης της μεθόδου ενός σταδίου, της μεθόδου προπολυμερούς και της μεθόδου ημι-προπολυμερούς.
Η μέθοδος ενός σταδίου είναι να προσθέσετε το διισοκυανικό, την πολυόλη, τον καταλύτη και άλλους βοηθητικούς παράγοντες στη φόρμουλα κάθε φορά και να το χύνετε στο καλούπι μετά από ανάδευση υψηλής ταχύτητας για να παρασκευαστεί το προϊόν ελαστομερούς πολυουρεθάνης. Αν και το προϊόν που λαμβάνεται με τη μέθοδο ενός σταδίου έχει κακή ομοιομορφία απόδοσης και επαναληψιμότητα και μπορεί να εισάγει μεγάλο αριθμό φυσαλίδων αέρα στο σύστημα αντίδρασης, έτσι ώστε να υπάρχει μεγάλος αριθμός προϊόντων στο προϊόν, η διαδικασία αυτής της μεθόδου είναι απλή, εξοικονομεί ενέργεια και μειώνει το κόστος, επομένως αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται κυρίως σε Χρησιμοποιείται στη βιομηχανία αφρισμού, αλλά σπάνια χρησιμοποιείται στην παραγωγή χυτών ελαστομερών πολυουρεθάνης [3]. Επί του παρόντος, με την εμφάνιση ορισμένων νέων διαδικασιών χύτευσης, όπως η τεχνολογία χύτευσης με έγχυση αντίδρασης (RIM), η μέθοδος ενός σταδίου έχει επίσης αναπτυχθεί ταχύτερα.
Το ελαστομερές πολυουρεθάνης που παρασκευάζεται με τη μέθοδο του προπολυμερούς χωρίζεται σε δύο στάδια, επομένως ονομάζεται και μέθοδος δύο σταδίων. Πρώτα, η ολιγομερής αλκοόλη και η περίσσεια πολυισοκυανικού αντιδρούν για να σχηματίσουν ένα προπολυμερές με μια ομάδα NCO στην ακραία ομάδα, και στη συνέχεια το πολυμερές αντιδρά με έναν επεκτατικό αλυσίδας κατά τη διάρκεια της χύτευσης για να παρασκευαστεί ένα ελαστομερές πολυουρεθάνης. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται κυρίως στην παραγωγή ελαστικότητας πολυουρεθάνης. Το μειονέκτημα είναι ότι το προπολυμερές είναι ευαίσθητο στη θερμοκρασία, απαιτεί υψηλό εξοπλισμό κατά τη χύτευση και έχει μακρά διαδικασία. Η διαφορά μεταξύ της μεθόδου ημι-προπολυμερούς και της μεθόδου προπολυμερούς είναι ότι μερικές πολυεστερικές πολυόλες ή πολυαιθερικές πολυόλες, επεκτατικά αλυσίδας, χημικά πρόσθετα κ.λπ. προστίθενται στο προπολυμερές με τη μορφή μείγματος. Δηλαδή, η ολιγομερής πολυόλη στον τύπο χωρίζεται σε μέρη, το ένα μέρος αντιδρά με περίσσεια διισοκυανικού για να συντεθεί προπολυμερές και το άλλο μέρος αναμιγνύεται με επεκτατικό αλυσίδας και προστίθεται κατά την έγχυση. Το κλάσμα μάζας του ελεύθερου NCO στο προκύπτον προπολυμερές είναι σχετικά υψηλό, γενικά 0.12-0.15 (12 τοις εκατό - τοις εκατό ), επομένως αυτό το προπολυμερές ονομάζεται συχνά "οιονεί προπολυμερές". Τα χαρακτηριστικά της μεθόδου ημι-προπολυμερούς: ① Το ιξώδες του προπολυμερούς συστατικού είναι χαμηλό και μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να είναι παρόμοιο με το ιξώδες του μικτού συστατικού του παράγοντα σκλήρυνσης. ② Η αναλογία είναι επίσης κοντινή (δηλαδή, η αναλογία μάζας ανάμειξης μπορεί να είναι 1:1). Αυτό όχι μόνο βελτιώνει την ομοιομορφία ανάμειξης, αλλά βελτιώνει επίσης ορισμένες ιδιότητες ελαστικότητας. Αυτή η μέθοδος είναι εύκολο να πραγματοποιηθεί εκβιομηχάνιση: μεταξύ των παραπάνω τριών μεθόδων, γενικά μιλώντας, το ελαστομερές πολυουρεθάνης που παρασκευάζεται με τη μέθοδο προπολυμερούς έχει την καλύτερη απόδοση και η μέθοδος ενός βήματος έχει τη χειρότερη απόδοση. Αυτό συμβαίνει γιατί στη μέθοδο ενός σταδίου, οι αντιδράσεις πολυμερισμού και επέκτασης αλυσίδας πραγματοποιούνται ταυτόχρονα. Στο τελευταίο στάδιο της αντίδρασης, λόγω της απότομης αύξησης του ιξώδους του συστήματος, η δραστηριότητα της μοριακής αλυσίδας ελέγχεται από την αντίδραση διάχυσης, η αντίδραση δεν είναι πλήρης και το μοριακό βάρος του λαμβανόμενου ελαστομερούς πολυουρεθάνης είναι σχετικά μικρό. Η δομή δεν είναι ομοιόμορφη, γεγονός που επηρεάζει την απόδοση του ελαστομερούς πολυουρεθάνης. Στη διαδικασία της μεθόδου προπολυμερούς, η αντίδραση του προπολυμερούς πολυουρεθάνης και η αντίδραση μεταξύ του προπολυμερούς πολυουρεθάνης και του επεκτατικού αλυσίδας διεξάγονται βήμα προς βήμα και είναι όλες ελεγχόμενες αντιδράσεις. Η αντίδραση είναι σχετικά ενδελεχής και η λαμβανόμενη ελαστική πολυουρεθάνη. Το μοριακό βάρος είναι σχετικά μεγάλο και η δομή είναι σχετικά ομοιόμορφη, γεγονός που ευνοεί τον σχηματισμό δεσμών υδρογόνου μεταξύ μακρομορίων, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση του ελαστομερούς πολυουρεθάνης. Οι ιδιότητες του ελαστομερούς πολυουρεθάνης που παρασκευάζεται με τη μέθοδο ημι-προπολυμερούς είναι μεταξύ της μεθόδου προπολυμερούς και της μεθόδου ενός σταδίου και η θερμοκρασία αντίδρασης είναι χαμηλή, η οποία είναι κατάλληλη για βιομηχανική παραγωγή. Αυτό το άρθρο συζητά τη σχέση μεταξύ της δομής και των ιδιοτήτων των ελαστομερών πολυουρεθάνης, τα οποία συντίθενται όλα με τη μέθοδο του προπολυμερούς.
3. Δομή και ιδιότητες ελαστομερών πολυουρεθάνης
Οι μηχανικές ιδιότητες των ελαστομερών πολυουρεθάνης σχετίζονται άμεσα με την εσωτερική δομή των ελαστομερών πολυουρεθάνης και η μικροδομή και η μορφολογία τους επηρεάζονται έντονα από την αλληλεπίδραση μεταξύ των πολικών ομάδων, όπως ο τύπος, η δομή και η μορφολογία των μαλακών και σκληρών τμημάτων. Μηχανικές ιδιότητες και αντοχή στη θερμότητα ελαστομερών πολυουρεθάνης. Τα τελευταία χρόνια, οι άνθρωποι έχουν αρχίσει να μελετούν τη σχέση μεταξύ των μηχανικών ιδιοτήτων των ελαστομερών πολυουρεθάνης και των συσσωματωμένων δομών και μικροδομών τους.
ένα. Δομή διαχωρισμού μικροφάσης ελαστομερούς πολυουρεθάνης
Οι ιδιότητες της πολυουρεθάνης επηρεάζονται κυρίως από τη μορφολογική δομή της μακρομοριακής αλυσίδας. Η μοναδική ευελιξία και οι εξαιρετικές φυσικές ιδιότητες της πολυουρεθάνης μπορούν να εξηγηθούν από τη μορφολογία δύο φάσεων. Ο βαθμός διαχωρισμού μικροφάσης και η διφασική δομή των μαλακών και σκληρών τμημάτων στα ελαστομερή πολυουρεθάνης είναι κρίσιμοι για την απόδοσή τους. Ο μέτριος διαχωρισμός φάσεων είναι ευεργετικός για τη βελτίωση των ιδιοτήτων του πολυμερούς. Η διαδικασία διαχωρισμού του διαχωρισμού μικροφάσης είναι ότι η διαφορά στην πολικότητα μεταξύ του σκληρού τμήματος και του μαλακού τμήματος και η κρυσταλλικότητα του ίδιου του σκληρού τμήματος οδηγεί στη θερμοδυναμική ασυμβατότητά τους (ασυμβατότητα) και σε μια τάση για αυθόρμητο διαχωρισμό φάσεων, επομένως το σκληρό τμήμα είναι εύκολο να Συγκεντρωθούν μαζί για να σχηματίσουν τομείς, οι οποίοι διασκορπίζονται στη συνεχή φάση που σχηματίζεται από τα μαλακά τμήματα. Η διαδικασία διαχωρισμού μικροφάσης είναι στην πραγματικότητα η διαδικασία διαχωρισμού και συσσωμάτωσης ή κρυστάλλωσης του σκληρού τμήματος στο ελαστομερές από το σύστημα συμπολυμερούς.
Το φαινόμενο του διαχωρισμού μικροφάσεων πολυουρεθάνης προτάθηκε για πρώτη φορά από τον Αμερικανό μελετητή Cooper. Μετά από αυτό, έγινε πολλή ερευνητική δουλειά στη δομή της πολυουρεθάνης [4]. Η έρευνα για τη δομή των αδρανών της πολυουρεθάνης σημείωσε επίσης πρόοδο, διαμορφώνοντας μια σχετικά πλήρη δομή. Η θεωρία της δομής μικροφάσης του συστήματος [5]: στο σύστημα πολυουρεθάνης μπλοκ, ο διαχωρισμός μικροφάσης του σκληρού τμήματος και του μαλακού τμήματος προκαλείται από τη θερμοδυναμική ασυμβατότητα μεταξύ του τμήματος και του μαλακού τμήματος. Η ελκτική δύναμη των τμημάτων μεταξύ των σκληρών τμημάτων είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή των τμημάτων μεταξύ των μαλακών τμημάτων. Τα σκληρά τμήματα είναι αδιάλυτα στη φάση του μαλακού τμήματος, αλλά κατανέμονται σε αυτό, σχηματίζοντας μια ασυνεχή δομή μικροφάσης (δομή θάλασσας-νησιών). Παίζει φυσικό συνδετικό και ενισχυτικό ρόλο στο μαλακό τμήμα. Στη διαδικασία του διαχωρισμού μικροφάσης, η αυξημένη αλληλεπίδραση μεταξύ σκληρών τμημάτων θα διευκολύνει τον διαχωρισμό των σκληρών τμημάτων από το σύστημα και θα συσσωματωθούν ή θα κρυσταλλωθούν, προωθώντας τον διαχωρισμό μικροφάσης. Φυσικά, υπάρχει μια ορισμένη συμβατότητα μεταξύ της πλαστικής φάσης και της φάσης από καουτσούκ, και οι φάσεις μεταξύ των πλαστικών μικροπεριοχών και των ελαστικών μικροπεριοχών αναμειγνύονται για να σχηματίσουν μια φάση ροής. Ταυτόχρονα, άλλα μοντέλα που σχετίζονται με το διαχωρισμό μικροφάσεων έχουν επίσης προταθεί, όπως ο Seymour [6] και άλλοι πρότειναν ότι το σκληρό τμήμα και οι εμπλουτισμένες περιοχές μαλακού τμήματος σχηματίζουν ένα συνεχές διασυνδεδεμένο δίκτυο μεταξύ τους. Οι Paik Sung και Schneide [7] πρότειναν ένα πιο ρεαλιστικό μοντέλο δομής διαχωρισμού μικροφάσεων: ο βαθμός διαχωρισμού μικροφάσης στην ουρεθάνη είναι ατελής, όχι εξ ολοκλήρου συνύπαρξη μικροφάσης, αλλά περιλαμβάνει μικτές μονάδες μαλακών τμημάτων. Υπάρχει ανάμειξη μεταξύ των τμημάτων στον μικρο-τομέα, η οποία έχει κάποιο βαθμό επιρροής στη μορφολογία και τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού. Το μαλακό τμήμα περιέχει σκληρά τμήματα, τα οποία μπορούν να οδηγήσουν σε αλλαγή στη θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου του μαλακού τμήματος. Έντονα βελτιωμένο, περιορίζοντας τη γκάμα των υλικών που χρησιμοποιούνται σε περιβάλλοντα χαμηλής θερμοκρασίας. Η συμπερίληψη μαλακών τμημάτων στις περιοχές σκληρού τμήματος μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου των περιοχών σκληρού τμήματος, μειώνοντας έτσι τη θερμική αντίσταση του υλικού.
σι. Συμπεριφορά δεσμών υδρογόνου ελαστομερών πολυουρεθάνης
Δεσμοί υδρογόνου υπάρχουν μεταξύ ομάδων που περιέχουν άτομα αζώτου και ατόμων οξυγόνου με ισχυρή ηλεκτραρνητικότητα και ομάδων που περιέχουν άτομα υδρογόνου. Η συνεκτική ενέργεια των ομάδων σχετίζεται με το μέγεθος της συνεκτικής ενέργειας των ομάδων. Ισχυροί, δεσμοί υδρογόνου υπάρχουν κυρίως μεταξύ τμημάτων. Σύμφωνα με αναφορές, οι περισσότερες από τις ομάδες ιμίνης στις διάφορες ομάδες μακρομορίων πολυουρεθάνης μπορούν να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου και οι περισσότερες από αυτές σχηματίζονται από τις ομάδες ιμίνης και τις ομάδες καρβονυλίου στο σκληρό τμήμα και ένα μικρό μέρος σχηματίζεται με το αιθερικό οξυγόνο στο μαλακό τμήμα. σχηματίστηκε ομάδα ή εστέρας καρβονυλίου. Σε σύγκριση με τη δύναμη σύνδεσης των ενδομοριακών χημικών δεσμών, η δύναμη του δεσμού υδρογόνου είναι πολύ μικρότερη. Ωστόσο, η ύπαρξη μεγάλου αριθμού δεσμών υδρογόνου στα πολικά πολυμερή είναι επίσης ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση. Οι δεσμοί υδρογόνου είναι αναστρέψιμοι. Σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, η στενή διάταξη των σεξουαλικών τμημάτων προάγει το σχηματισμό δεσμών υδρογόνου: σε υψηλότερες θερμοκρασίες, τα τμήματα λαμβάνουν ενέργεια και υφίστανται θερμική κίνηση, η απόσταση μεταξύ τμημάτων και μορίων αυξάνεται και οι δεσμοί υδρογόνου εξασθενούν ή ακόμη και εξαφανίζονται. Οι δεσμοί υδρογόνου παίζουν το ρόλο της φυσικής διασύνδεσης, η οποία μπορεί να κάνει το σώμα πολυουρεθάνης να έχει υψηλότερη αντοχή, αντοχή στην τριβή, αντίσταση διαλύτη και μικρότερη μόνιμη παραμόρφωση σε εφελκυσμό. Όσο περισσότεροι δεσμοί υδρογόνου, τόσο ισχυρότερες είναι οι διαμοριακές δυνάμεις και τόσο μεγαλύτερη η αντοχή του υλικού. Η ποσότητα των δεσμών υδρογόνου επηρεάζει άμεσα τον βαθμό διαφοροποίησης μικροφάσης του συστήματος [8].
ντο. Κρυσταλλικότητα
Η γραμμική πολυουρεθάνη με κανονική δομή, πιο πολικές και άκαμπτες ομάδες, περισσότερους διαμοριακούς δεσμούς υδρογόνου και καλή κρυσταλλικότητα, έχει βελτιώσει ορισμένες ιδιότητες του υλικού πολυουρεθάνης, όπως αντοχή και αντοχή σε διαλύτες. Η σκληρότητα, η αντοχή και το σημείο μαλακώματος των υλικών πολυουρεθάνης αυξάνονται με την αύξηση της κρυσταλλικότητας, ενώ η επιμήκυνση και η διαλυτότητα μειώνονται ανάλογα. Για ορισμένες εφαρμογές, όπως θερμοπλαστικές κόλλες πολυουρεθάνης ενός συστατικού, απαιτείται γρήγορη κρυστάλλωση για να επιτευχθεί αρχική πρόσφυση. Ορισμένα θερμοπλαστικά ελαστομερή πολυουρεθάνης απελευθερώνονται γρηγορότερα λόγω της υψηλής κρυσταλλικότητας τους. Τα κρυσταλλικά πολυμερή συχνά γίνονται αδιαφανή λόγω της ανισοτροπίας του διαθλασμένου φωτός. Εάν μια μικρή ποσότητα διακλαδισμένων ή κρεμαστών ομάδων εισαχθεί στα κρυσταλλικά γραμμικά μακρομόρια πολυουρεθάνης, η κρυσταλλικότητα του υλικού μειώνεται. Όταν η πυκνότητα διασύνδεσης αυξάνεται σε κάποιο βαθμό, το μαλακό τμήμα χάνει την κρυσταλλικότητα του. Όταν το υλικό τεντώνεται, η τάση εφελκυσμού καθιστά τη μοριακή αλυσίδα του μαλακού τμήματος προσανατολισμένη και η κανονικότητα βελτιώνεται, η κρυσταλλικότητα του ελαστομερούς πολυουρεθάνης βελτιώνεται και η αντοχή του υλικού βελτιώνεται αντίστοιχα. Όσο ισχυρότερη είναι η πολικότητα του σκληρού τμήματος, τόσο πιο ευνοϊκό για τη βελτίωση της ενέργειας πλέγματος του υλικού πολυουρεθάνης μετά την κρυστάλλωση. Για την πολυουρεθάνη πολυαιθέρα, με την αύξηση της περιεκτικότητας του σκληρού τμήματος, οι πολικές ομάδες αυξάνονται, η διαμοριακή δύναμη του σκληρού τμήματος αυξάνεται, ο βαθμός διαχωρισμού μικροφάσης αυξάνεται, ο μικροτομέας του σκληρού τμήματος σχηματίζει σταδιακά κρυστάλλωση και η κρυσταλλικότητα αυξάνεται με το σκληρό τμήμα περιεχόμενο. Αυξήστε σταδιακά την αντοχή του υλικού.
ρε. Επίδραση της δομής μαλακού τμήματος στις ιδιότητες του ελαστομερούς πολυουρεθάνης
Ολιγομερείς πολυόλες όπως πολυαιθέρες και πολυεστέρες αποτελούν τα μαλακά τμήματα. Το μαλακό τμήμα αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο μέρος της πολυουρεθάνης και οι ιδιότητες της πολυουρεθάνης που παρασκευάζεται από διαφορετικές ολιγομερείς πολυόλες και διισοκυανικά είναι διαφορετικές. Το εύκαμπτο (μαλακό) τμήμα ελαστομερών πολυουρεθάνης επηρεάζει κυρίως τις ελαστικές ιδιότητες του υλικού και συμβάλλει σημαντικά στις χαμηλές θερμοκρασίες και τις ιδιότητες εφελκυσμού του. Επομένως, η παράμετρος Tg του μαλακού τμήματος είναι εξαιρετικά σημαντική και, δεύτερον, η κρυσταλλικότητα, το σημείο τήξης και η κρυστάλλωση που προκαλείται από την παραμόρφωση είναι επίσης παράγοντες που επηρεάζουν τις τελικές μηχανικές του ιδιότητες. Τα ελαστομερή και οι αφροί πολυουρεθάνης από πολυεστέρα με ισχυρή πολικότητα ως μαλακά τμήματα έχουν καλύτερες μηχανικές ιδιότητες. Επειδή η πολυουρεθάνη που κατασκευάζεται από πολυεστερική πολυόλη περιέχει μια μεγάλη ομάδα πολικού εστέρα, όχι μόνο μπορούν να σχηματιστούν δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των σκληρών τμημάτων, αλλά και οι πολικές ομάδες στο μαλακό τμήμα μπορούν να αλληλεπιδράσουν εν μέρει με τα σκληρά τμήματα. Οι πολικές ομάδες σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου, έτσι ώστε η φάση του σκληρού τμήματος να μπορεί να κατανεμηθεί πιο ομοιόμορφα στη φάση του μαλακού τμήματος, η οποία λειτουργεί ως ελαστικό σημείο διασταύρωσης. Ορισμένες πολυεστερικές πολυόλες μπορούν να σχηματίσουν κρυστάλλωση μαλακού τμήματος σε θερμοκρασία δωματίου, η οποία επηρεάζει τις ιδιότητες της πολυουρεθάνης. Η αντοχή, η αντοχή στο λάδι και η θερμική οξειδωτική γήρανση του υλικού πολυεστέρα πολυουρεθάνης είναι υψηλότερες από εκείνες του υλικού πολυαιθέρα πολυουρεθάνης PPG, αλλά η αντίσταση στην υδρόλυση είναι χειρότερη από αυτή του πολυαιθερικού τύπου. Η πολυουρεθάνη πολυτετραϋδροφουρανίου (PTMG) σχηματίζει εύκολα κρυστάλλους λόγω της κανονικής δομής της μοριακής αλυσίδας της και η αντοχή της είναι συγκρίσιμη με αυτή της πολυεστερικής πολυουρεθάνης. Γενικά, η ομάδα αιθέρα του μαλακού τμήματος πολυαιθερικής πολυουρεθάνης περιστρέφεται εύκολα εσωτερικά, έχει καλή ευελιξία και έχει εξαιρετική απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία και δεν υπάρχει ομάδα εστέρα που να είναι σχετικά εύκολο να υδρολυθεί στην αλυσίδα πολυαιθέρα και αντοχή στην υδρόλυση Καλύτερα από την πολυεστερική πολυουρεθάνη. Ο άνθρακας του αιθερικού δεσμού του μαλακού τμήματος πολυαιθέρα οξειδώνεται εύκολα για να σχηματίσει ρίζες υπεροξειδίου, με αποτέλεσμα μια σειρά από αντιδράσεις οξειδωτικής αποδόμησης. Η πολυουρεθάνη με μοριακή αλυσίδα πολυβουταδιενίου ως μαλακό τμήμα έχει ασθενή πολικότητα, κακή συμβατότητα μεταξύ μαλακών και σκληρών τμημάτων και χαμηλή αντοχή ελαστομερούς. Λόγω της στερεοχημικής παρεμπόδισης, το μαλακό τμήμα που περιέχει την πλευρική αλυσίδα έχει ασθενείς δεσμούς υδρογόνου, κακή κρυσταλλικότητα και η αντοχή είναι χειρότερη από εκείνη της ίδιας κύριας αλυσίδας μαλακού τμήματος χωρίς πολυουρεθάνη πλευρικής ομάδας. Το μοριακό βάρος του μαλακού τμήματος έχει επίδραση στις μηχανικές ιδιότητες της πολυουρεθάνης. Γενικά, αν υποτεθεί ότι το μοριακό βάρος της πολυουρεθάνης είναι το ίδιο, η αντοχή του υλικού πολυουρεθάνης μειώνεται με την αύξηση του μοριακού βάρους του μαλακού τμήματος. Εάν το μαλακό τμήμα είναι μια πολυεστερική αλυσίδα, η αντοχή του πολυμερούς υλικού μειώνεται αργά με την αύξηση του μοριακού βάρους της πολυεστερικής διόλης. Εάν το μαλακό τμήμα είναι μια αλυσίδα πολυαιθέρα, η αντοχή του πολυμερούς υλικού μειώνεται με την αύξηση του μοριακού βάρους της πολυαιθερογλυκόλης, αλλά η επιμήκυνση αυξάνεται. Αυτό οφείλεται στην υψηλή πολικότητα του μαλακού τμήματος του εστέρα και στη μεγάλη διαμοριακή δύναμη, η οποία μπορεί να αντισταθμίσει εν μέρει τη μείωση της αντοχής του υλικού πολυουρεθάνης λόγω της αύξησης του μοριακού βάρους και της αύξησης της περιεκτικότητας του μαλακού τμήματος. Το μαλακό τμήμα του πολυαιθέρα έχει ασθενή πολικότητα. Εάν το μοριακό βάρος αυξηθεί, η περιεκτικότητα του σκληρού τμήματος στην αντίστοιχη πολυουρεθάνη μειώνεται, με αποτέλεσμα τη μείωση της αντοχής του υλικού. Οι Zhu Jinhua et al. [9] συνέθεσε μια σειρά από μπλοκ συμπολυμερή πολυουρεθάνης και συμπολυμερή εμβολιασμού που περιείχαν διαφορετικά μαλακά τμήματα και δοκίμασε τις δυναμικές μηχανικές τους ιδιότητες. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η συμβατότητα των συμπολυμερών πολυουρεθάνης και της αλυσίδας των μακρομορίων Σχετικά με τη δομή, η παρουσία αλυσίδων μοσχεύματος έχει σημαντική επίδραση στη συμβατότητα και τις ιδιότητες απόσβεσης των μπλοκ συμπολυμερών πολυουρεθάνης. Γενικά, η επίδραση του μοριακού βάρους μαλακού τμήματος στις ιδιότητες αντοχής και θερμικής γήρανσης των ελαστομερών πολυουρεθάνης δεν είναι σημαντική. Η κρυσταλλικότητα του μαλακού τμήματος έχει μεγάλη συμβολή στην κρυσταλλικότητα της γραμμικής πολυουρεθάνης. Σε γενικές γραμμές, η κρυσταλλικότητα είναι ευεργετική για την αύξηση της αντοχής της πολυουρεθάνης. Αλλά μερικές φορές η κρυστάλλωση μειώνει την ευκαμψία του υλικού σε χαμηλή θερμοκρασία και τα κρυσταλλικά πολυμερή είναι συχνά αδιαφανή. Προκειμένου να αποφευχθεί η κρυστάλλωση, η ακεραιότητα του μορίου μπορεί να μειωθεί, όπως η χρήση συμπολυεστέρα ή συμπολυαιθερικής πολυόλης, ή μικτής πολυόλης, επέκτασης μικτής αλυσίδας κ.λπ.
μι. Επίδραση σκληρού τμήματος στις ιδιότητες του ελαστομερούς πολυουρεθάνης
Η δομή του σκληρού τμήματος είναι ένας από τους κύριους παράγοντες που επηρεάζουν τη θερμική αντίσταση των ελαστομερών πολυουρεθάνης. Η δομή του διισοκυανικού και της επέκτασης αλυσίδας που συνθέτουν το τμήμα ελαστομερούς πολυουρεθάνης είναι διαφορετική, γεγονός που επηρεάζει επίσης την αντίσταση στη θερμότητα. Το σκληρό τμήμα του υλικού πολυουρεθάνης αποτελείται από πολυϊσοκυανικό και επέκταση αλυσίδας. Περιέχει ισχυρές πολικές ομάδες όπως ομάδα ουρεθάνης, ομάδα αρυλίου και ομάδα υποκατεστημένης ουρίας. Συνήθως, το άκαμπτο τμήμα που σχηματίζεται από αρωματικό ισοκυανικό δεν είναι εύκολο να αλλάξει και τεντώνεται σε θερμοκρασία δωματίου. σε σχήμα ράβδου. Τα σκληρά τμήματα συνήθως επηρεάζουν τις ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας της πολυουρεθάνης, όπως μαλάκωμα, θερμοκρασία τήξης. Οι κοινώς χρησιμοποιούμενες διισοκυανικές ενώσεις είναι οι TDI, MDI, IPDI, PPDI, NDI, κ.λπ., οι κοινώς χρησιμοποιούμενες αλκοόλες είναι η αιθυλενογλυκόλη, η -βουτανοδιόλη, η εξανοδιόλη κ.λπ., και οι κοινώς χρησιμοποιούμενες αμίνες είναι οι MOCA, EDA, DETDA κ.λπ. Ο τύπος του σκληρού τμήματος επιλέγεται σύμφωνα με τις επιθυμητές μηχανικές ιδιότητες του πολυμερούς, όπως η μέγιστη θερμοκρασία χρήσης, η αντοχή στις καιρικές συνθήκες, η διαλυτότητα κ.λπ., και θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η οικονομία του. Διαφορετικές διισοκυανικές δομές μπορούν να επηρεάσουν την κανονικότητα του σκληρού τμήματος και το σχηματισμό δεσμών υδρογόνου, έχοντας έτσι μεγαλύτερη επίδραση στην αντοχή του ελαστομερούς. Γενικά, ο αρωματικός δακτύλιος που περιέχει ισοκυανικό κάνει το σκληρό τμήμα να έχει μεγαλύτερη ακαμψία και συνεκτική ενέργεια, γεγονός που γενικά αυξάνει την αντοχή του ελαστομερούς.
Το άκαμπτο τμήμα που περιέχει ομάδα ουρίας που αποτελείται από διισοκυανικό και επεκτατικό αλυσίδας διαμίνης είναι πολύ εύκολο να σχηματιστεί πλαστική μικρο-περιοχή λόγω της μεγάλης συνοχής της ομάδας ουρίας και η πολυουρεθάνη που αποτελείται από αυτό το άκαμπτο τμήμα είναι επιρρεπής σε μικροφάση. διαχωρισμός. Σε γενικές γραμμές, όσο μεγαλύτερη είναι η ακαμψία του άκαμπτου τμήματος που αποτελεί την πολυουρεθάνη, τόσο ευκολότερος γίνεται ο διαχωρισμός μικροφάσης. Στην πολυουρεθάνη, όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα του άκαμπτου τμήματος, τόσο πιο πιθανό είναι ο διαχωρισμός της μικροφάσης.
Η επέκταση αλυσίδας σχετίζεται με τη δομή του σκληρού τμήματος του ελαστομερούς πολυουρεθάνης και έχει μεγάλη επίδραση στην απόδοση του ελαστομερούς. Σε σύγκριση με την εκτεταμένη με αλυσίδα πολυουρεθάνη της αλειφατικής διόλης, η διαμίνη αρωματικού δακτυλίου που περιέχει εκτεταμένη αλυσίδα πολυουρεθάνης έχει υψηλότερη αντοχή, επειδή η επέκταση αλυσίδας αμίνης μπορεί να σχηματίσει δεσμό ουρίας και η πολικότητα του δεσμού ουρίας είναι υψηλότερη από αυτή του δεσμού ουρεθάνης . Επιπλέον, η διαφορά στις παραμέτρους διαλυτότητας μεταξύ του σκληρού τμήματος του δεσμού ουρίας και του μαλακού τμήματος του πολυαιθέρα είναι μεγάλη, έτσι το σκληρό τμήμα της πολυουρίας και το μαλακό τμήμα του πολυαιθέρα έχουν μεγαλύτερη θερμοδυναμική ασυμβατότητα, γεγονός που κάνει την πολυουρεθάνη να έχει καλύτερο διαχωρισμό μικροφάσεων. [10], επομένως η πολυουρεθάνη με εκτεταμένη αλυσίδα διαμίνης έχει υψηλότερη μηχανική αντοχή, μέτρο, ιξωδοελαστικότητα, αντοχή στη θερμότητα και καλύτερη απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία από την πολυουρεθάνη με εκτεταμένη αλυσίδα διόλης. Τα ελαστομερή πολυουρεθάνης χύτευσης χρησιμοποιούν ως επί το πλείστον αρωματικές διαμίνες ως επεκτατικά της αλυσίδας επειδή τα ελαστομερή πολυουρεθάνης που παρασκευάζονται από αυτά έχουν καλές περιεκτικές ιδιότητες. Xu Guangie et al. [11] ανέφερε ότι οι πολυόλες καρβοξυλικών εστέρων παρασκευάστηκαν με αντίδραση μηλεϊνικού ανυδρίτη με πολυόλες και στη συνέχεια με αντίδραση με άλλα μονομερή όπως TDI-80, παράγοντες διασταύρωσης και επεκτατικά αλυσίδας για την παρασκευή πολυολών που περιέχουν καρβοξυλικό. Το προπολυμερές πολυουρεθάνης διασκορπίστηκε σε ένα υδατικό διάλυμα τριαιθανολαμίνης για να παραχθεί πολυουρεθάνη με βάση το νερό και μελετήθηκε η επίδραση του τύπου και της ποσότητας του επεκτατικού αλυσίδας στην απόδοση της ρητίνης και βρέθηκε ότι ο επεκτατικός αλυσίδας αμίνης ήταν πιο αποτελεσματικός από ο επεκτατικός αλυσίδας υδροξυλίου Είναι ευεργετικό να βελτιωθούν οι μηχανικές ιδιότητες της ρητίνης. Η χρήση της δισφαινόλης Α ως επέκτασης της αλυσίδας μπορεί όχι μόνο να βελτιώσει τις μηχανικές ιδιότητες της ρητίνης, αλλά και να αυξήσει τη θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού της ρητίνης, να διευρύνει το πλάτος της εσωτερικής κορυφής τριβής και να βελτιώσει το εύρος θερμοκρασίας της ρητίνης σε δερμάτινη κατάσταση [ 12]. Η δομή του επεκτατικού αλυσίδας διαμίνης που χρησιμοποιείται στην ουρία πολυουρεθάνης επηρεάζει άμεσα τον δεσμό υδρογόνου, την κρυστάλλωση και τον διαχωρισμό της δομής μικροφάσης στο υλικό και καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την απόδοση του υλικού [13]. Με την αύξηση της περιεκτικότητας του σκληρού τμήματος, η αντοχή σε εφελκυσμό και η σκληρότητα του υλικού πολυουρεθάνης σταδιακά αυξήθηκαν και η επιμήκυνση στο σπάσιμο μειώθηκε. Αυτό οφείλεται στο ότι υπάρχει διαχωρισμός μικροφάσης μεταξύ της φάσης με έναν ορισμένο βαθμό κρυσταλλικότητας που σχηματίζεται από το σκληρό τμήμα και της άμορφης φάσης που σχηματίζεται από το μαλακό τμήμα, και η κρυσταλλική περιοχή του σκληρού τμήματος δρα ως αποτελεσματικό σημείο διασύνδεσης. Παίζει επίσης ρόλο παρόμοιο με την ενίσχυση πληρωτικού για την άμορφη περιοχή του μαλακού τμήματος. Όταν η περιεκτικότητα αυξάνεται, ενισχύεται το αποτέλεσμα ενίσχυσης και η αποτελεσματική επίδραση σταυροσύνδεσης του σκληρού τμήματος στο μαλακό τμήμα, γεγονός που προάγει την αύξηση της αντοχής του υλικού.
φά. Επίδραση της διασύνδεσης στις ιδιότητες των ελαστομερών πολυουρεθάνης
Η μέτρια ενδομοριακή διασύνδεση μπορεί να αυξήσει τη σκληρότητα, τη θερμοκρασία μαλακώματος και το μέτρο ελαστικότητας των υλικών πολυουρεθάνης και να μειώσει την επιμήκυνση κατά τη θραύση, τη μόνιμη παραμόρφωση και τη διόγκωση στους διαλύτες. Για τα ελαστομερή πολυουρεθάνης, η σωστή διασύνδεση μπορεί να παράγει υλικά με εξαιρετική μηχανική αντοχή, υψηλή σκληρότητα, ελαστικότητα και εξαιρετική αντοχή στη φθορά, αντοχή σε λάδι, αντίσταση στο όζον και αντοχή στη θερμότητα. Ωστόσο, εάν η διασύνδεση είναι υπερβολική, οι ιδιότητες όπως η αντοχή σε εφελκυσμό και η επιμήκυνση μπορούν να μειωθούν. Στα ελαστομερή πολυουρεθάνης μπλοκ, η χημική σταυροσύνδεση μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες: (1) τη χρήση τριλειτουργικών προεκτατικών αλυσίδων (όπως TMP) για το σχηματισμό μιας δομής διασταύρωσης. (2) η χρήση περίσσειας ισοκυανικού για την αντίδραση προς σχηματισμό δισυμπυκνωμένης Ουρίας (μέσω ομάδων ουρίας) ή αλλοφανικού (μέσω ομάδων ουρεθάνης) σταυροσύνδεσης. Η σταυροσύνδεση έχει σημαντική επίδραση στον βαθμό του δεσμού υδρογόνου και ο σχηματισμός σταυροδεσμών μειώνει σημαντικά τον βαθμό δεσμού υδρογόνου του υλικού, αλλά η χημική διασύνδεση έχει καλύτερη θερμική σταθερότητα από τη φυσική σταυροσύνδεση που προκαλείται από δεσμούς υδρογόνου. Όταν μελετήθηκαν οι επιδράσεις του δικτύου χημικής διασύνδεσης στη μορφολογία, τις μηχανικές ιδιότητες και τις θερμικές ιδιότητες των ελαστομερών ουρίας πολυουρεθάνης μέσω FT-IR και DSC, βρέθηκε ότι τα ελαστομερή πολυουρεθάνης ουρίας με διαφορετικά δίκτυα διασταύρωσης είχαν διαφορετικές μορφολογίες. Καθώς η πυκνότητα αυξάνεται, ο βαθμός ανάμειξης μικροφάσης του ελαστομερούς αυξάνεται, η θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου του μαλακού τμήματος αυξάνεται σημαντικά και η αντοχή εφελκυσμού 300 τοις εκατό του ελαστομερούς αυξάνεται σταδιακά, ενώ η επιμήκυνση στο σπάσιμο μειώνεται σταδιακά. Όταν , οι μηχανικές ιδιότητες (αντοχή εφελκυσμού και αντοχή σε σχίσιμο) του ελαστομερούς φτάνουν στο υψηλότερο επίπεδο.
4. Εφαρμογές ελαστομερών πολυουρεθάνης
ένα. Εφαρμογή στην παρασκευή άνθρακα, εξόρυξη, μεταλλουργία και άλλες βιομηχανίες
Τα ελαστομερή πολυουρεθάνης είναι τα πιο μη μεταλλικά υλικά που πληρούν τις απαιτήσεις των ορυχείων και μπορούν να αντικαταστήσουν ορισμένα μεταλλικά υλικά. Τα προϊόντα ελαστομερούς πολυουρεθάνης για βουνά περιλαμβάνουν πλάκες κόσκινου, ελαστομερείς επενδύσεις, μεταφορικούς ιμάντες και παρόμοια. Τα κόσκινα από καουτσούκ πολυουρεθάνης περιλαμβάνουν κόσκινα χαλάρωσης, κόσκινα τάνυσης, κόσκινα με σχισμές, κ.λπ. Η πλάκα οθόνης από καουτσούκ πολυουρεθάνης έχει τα χαρακτηριστικά εξαιρετικής αντοχής στη φθορά, αντοχή στο νερό, αντοχή σε λάδι, απορρόφηση κραδασμών και μείωση θορύβου, υψηλή αντοχή, ισχυρή σύνδεση με το μεταλλικό πλαίσιο, χαμηλή θόρυβος, καλό αποτέλεσμα αυτοκαθαρισμού, ελάφρυνση του φορτίου της μηχανής οθόνης, εξοικονόμηση ενέργειας και παράταση του χρόνου οθόνης. Διάρκεια ζωής μηχανής, υψηλή ποιότητα διαλογής. Πολλοί εξοπλισμός εξόρυξης, όπως αναδευτήρες, ειδικοί συγκεντρωτές, μηχανές επίπλευσης, συγκεντρωτές, σπειροειδείς γούρνες, κονιορτοποιητές, συγκεντρωτές, σωλήνες και αγκώνες, υλικά επαφής όπως χαλίκι και απαιτούν επενδύσεις ανθεκτικές στη φθορά. γερανοί μονόσιδης εξόρυξης Ο κινητήριος τροχός ουρεθάνης από χάλυβα, ο επιβραδυντικός φλόγας και αντιστατικός ιμάντας πολυουρεθάνης, η θήκη καλωδίου εξοπλισμού TPU, ο δακτύλιος σκόνης, η απορρόφηση κραδασμών κ.λπ., το ελαστομερές πολυουρεθάνης είναι το προτιμώμενο υλικό.
σι. Ρολό από καουτσούκ πολυουρεθάνης
Ο κύλινδρος από καουτσούκ πολυουρεθάνης είναι ένα είδος προϊόντος από καουτσούκ πολυουρεθάνης με εξαιρετική απόδοση, το οποίο είναι γενικά κατασκευασμένο από χάλυβα ή σίδηρο που καλύπτεται με ένα στρώμα ελαστομερούς πολυουρεθάνης με διαδικασία χύτευσης. Ανάλογα με τη χρήση, υπάρχουν: κύλινδροι από καουτσούκ αποφλοιώματος για επεξεργασία κόκκων, κύλινδροι από καουτσούκ εξώθησης και κύλινδροι καουτσούκ πολτοποίησης στη χαρτοβιομηχανία, κύλινδροι έλξης σύρματος, κύλινδροι τραβήγματος και κύλινδροι κοπής στην κλωστοϋφαντουργία, ξύλο, γυαλί και συσκευασία κύλινδροι από καουτσούκ με ρουλεμάν μετάδοσης χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία, διάφοροι κύλινδροι από καουτσούκ για μηχανήματα εκτύπωσης και βαφής, μικροί λαστιχένιοι κύλινδροι για διάφορα όργανα, κύλινδροι μετάδοσης από καουτσούκ για συστήματα μεταφοράς, κύλινδροι εκτύπωσης από καουτσούκ, μεταλλικοί κύλινδροι μετάδοσης ψυχρής έλασης από καουτσούκ, κύλινδροι επίστρωσης μεταλλικών πλακών από χάλυβα κ.λπ., το καουτσούκ Το στρώμα αυτών των ελαστικών κυλίνδρων μπορεί να είναι κατασκευασμένο από ελαστομερές πολυουρεθάνης. Οι περισσότεροι από τους κυλίνδρους από καουτσούκ κατασκευάζονται με τη διαδικασία χύτευσης. Γενικά, ο χαλύβδινος πυρήνας τοποθετείται στο κέντρο του κυλινδρικού καλουπιού και το ελαστομερές χυτεύεται. Οι ειδικές κούνιες μπορούν να χρησιμοποιούν φυγοκεντρική χύτευση ή χύτευση περιστροφής. Η χύτευση με περιστροφή εξαλείφει την ανάγκη για καλούπια και χρησιμοποιεί βουλκανισμό σε θερμοκρασία δωματίου για τη χύτευση ελαστομερών συστημάτων, μειώνοντας τον συνολικό χρόνο επεξεργασίας.
ντο. Τροχοί και ελαστικά από καουτσούκ πολυουρεθάνης
Το ελαστομερές πολυουρεθάνης έχει μεγάλη φέρουσα ικανότητα, αντοχή στη φθορά, αντοχή στο λάδι και είναι σταθερά συνδεδεμένο με το μεταλλικό πλαίσιο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ελαστικών κυλίνδρων που χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους μηχανισμούς μετάδοσης, όπως π.χ. ιμάντες μεταφοράς γραμμής παραγωγής, κύλινδροι οδηγών, τσουλήθρες τελεφερίκ κ.λπ. Στην κατεύθυνση του αθλητισμού και της ψυχαγωγίας, οι τροχοί των κορυφαίων πατινιών και των σκούτερ είναι όλοι κατασκευασμένοι από πολυουρεθάνη. Ο τροχός από καουτσούκ ουρεθάνης έχει επίσης τα χαρακτηριστικά αντοχής στο λάδι, καλής σκληρότητας και ισχυρής πρόσφυσης. Η πολυουρεθάνη χρησιμοποιείται επίσης σε μικρά ηλεκτρονικά κιβώτια και μετάδοση οργάνων ακριβείας, διάφορους τροχούς γενικής χρήσης κ.λπ. Υπάρχουν επίσης ελαστικά micro-foam, ελαστικά με πλήρωση αφρού PU κ.λπ.
ρε. Μηχανικά αξεσουάρ
Διάφοροι δακτύλιοι στεγανοποίησης, μπλοκ απορρόφησης κραδασμών, σύνδεσμοι, αλυσίδες χιονιού αυτοκινήτων κ.λπ.
μι. Υλικό παπουτσιού
Το ελαστομερές πολυουρεθάνης έχει τα χαρακτηριστικά καλής απόδοσης απορρόφησης κραδασμών, ελαφρού βάρους, αντοχής στη φθορά, αντιολισθητικής κ.λπ., και καλής απόδοσης επεξεργασίας. Έχει γίνει ένα σημαντικό συνθετικό υλικό για παπούτσια στη βιομηχανία υποδημάτων, κατασκευάζοντας αθλητικά παπούτσια όπως παπούτσια μπέιζμπολ, μπάλες του γκολφ και ποδόσφαιρο. , σόλες, τακούνια, καλύμματα στα δάχτυλα, καθώς και μπότες σκι, παπούτσια ασφαλείας, καθημερινά παπούτσια κ.λπ. Τα υλικά πολυουρεθάνης που χρησιμοποιούνται για υλικά παπουτσιών περιλαμβάνουν χυτά μικροκυτταρικά ελαστομερή και θερμοπλαστικά ελαστομερή πολυουρεθάνης κ.λπ., και οι μικροκυτταρικές ελαστομερείς σόλες είναι οι κύριες . Το μικροκυτταρικό ελαστομερές πολυουρεθάνης είναι ελαφρύ σε βάρος και καλή αντοχή στην τριβή. Ευνοείται από τους κατασκευαστές υποδημάτων. Το προϊόν έχει χαμηλή πυκνότητα και είναι πολύ πιο ελαφρύ από τις παραδοσιακές σόλες από καουτσούκ και τα υλικά παπουτσιών από PVC. Τα μικροπορώδη ελαστομερή πολυουρεθάνης χρησιμοποιούνται κυρίως στις σόλες και τους πάτους παπουτσιών ταξιδιού, δερμάτινων παπουτσιών, αθλητικών παπουτσιών, σανδαλιών κ.λπ. στην Κίνα. Χρησιμοποιούνται κυρίως στις σόλες ειδικών αθλητικών παπουτσιών που απαιτούν αντοχή στη φθορά και ελαστικότητα στο εξωτερικό. Ο σχεδιασμός μπορεί να διαφοροποιηθεί. Τακούνι TPU για υψηλή αντοχή στην τριβή. Ο θερμικά αποσυνθέσιμος αφριστικός παράγοντας μπορεί να προστεθεί σε χύτευση με έγχυση για να κατασκευαστεί αφρώδες ελαστικό υλικό παπουτσιών TPU.
φά. Πρότυπο επένδυσης μήτρας και κάλυψης για τη διαμόρφωση εξαρτημάτων από λαμαρίνα κ.λπ.
Κατά τη διάτρηση λεπτών ελασμάτων με συμβατικές μήτρες χάλυβα, υπάρχουν συχνά γρέζια στην επιφάνεια του σπασίματος. Η τεχνολογία σφράγισης της αντικατάστασης του παραδοσιακού καλουπιού χάλυβα με καουτσούκ πολυουρεθάνης είναι ένα άλμα στην τεχνολογία σφράγισης μεταλλικών φύλλων, η οποία μπορεί να συντομεύσει σημαντικά τον κύκλο κατασκευής του καλουπιού, να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του καλουπιού, να μειώσει το κόστος παραγωγής των χυτευμένων εξαρτημάτων και να βελτιώσει η ποιότητα της επιφάνειας και η ακρίβεια διαστάσεων των εξαρτημάτων, ιδιαίτερα κατάλληλο για Είναι κατάλληλο για δοκιμαστική παραγωγή μικρών και μεσαίων παρτίδων και προϊόντων ενός τεμαχίου και είναι πιο κατάλληλο για λεπτά και πολύπλοκα εξαρτήματα σφράγισης. Σε γραμμές παραγωγής πλακιδίων και κεραμικών, η χρήση καλουπιών επένδυσης ελαστομερούς PU μπορεί να μειώσει το κόστος παραγωγής, να βελτιώσει την αποδοτικότητα της παραγωγής και την απόδοση. Η πολυουρεθάνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή καλουπιών σκυροδέματος. Τα καλούπια πολυουρεθάνης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναπαραγωγή διαφόρων μοτίβων και την παραγωγή διακοσμητικών μπλοκ. Στην παραγωγή σφράγισης μεταλλικών καλουπιών, χρησιμοποιούνται ράβδοι ελαστομερούς πολυουρεθάνης, σωλήνες και επιθέματα πλάκας αντί για μεταλλικά ελατήρια ως ρυθμιστικά συστατικά, με υψηλή ελαστικότητα, ευελιξία, συμπίεση Υψηλή αντοχή παραμόρφωσης, χωρίς ζημιά στο καλούπι.
σολ. Ιατρικά ελαστομερή προϊόντα
Τα ιατρικά ελαστομερή πολυουρεθάνης είναι κυρίως θερμοπλαστικές πολυουρεθάνες στο εξωτερικό, ενώ υπάρχει επίσης μικρή ποσότητα χυτών ελαστομερών πολυουρεθάνης και μικροκυτταρικά ελαστομερή. Λόγω της υψηλής αντοχής, της αντοχής στη φθορά, της βιοσυμβατότητας και της έλλειψης πλαστικοποιητών και άλλων μικρομοριακών αδρανών πρόσθετων, τα ελαστομερή πολυουρεθάνης κατέχουν σημαντική θέση στα ιατρικά πολυμερή υλικά. Τα ιατρικά προϊόντα πολυουρεθάνης περιλαμβάνουν εύκαμπτους σωλήνες γαστροσκόπιου πολυουρεθάνης, ιατρικούς σωλήνες, τεχνητά υλικά και υλικά διαφράγματος και ενθυλάκωσης, ελαστικούς επίδεσμους πολυουρεθάνης, μανίκια τραχείας κ.λπ. [14].
η. Σωλήνες
Χρησιμοποιώντας την ευελιξία, την υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό, την αντοχή σε κρούση, την αντοχή σε χαμηλή θερμοκρασία, την αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και την υψηλή αντοχή σε θλίψη των ελαστομερών πολυουρεθάνης, μπορεί να κατασκευαστεί σε διάφορους σωλήνες και σκληρούς σωλήνες, όπως σωλήνες υψηλής πίεσης, ιατρικούς καθετήρες, σωλήνες λαδιού , σωλήνες παροχής αέρα, σωλήνες παροχής καυσίμου, εύκαμπτοι σωλήνες βαφής, σωλήνες πυρόσβεσης, σωλήνες παροχής υλικού αερίου κ.λπ. Οι σωλήνες ουρεθάνης είναι κυρίως εξωθημένοι από θερμοπλαστική πολυουρεθάνη.
