Οι κύριες ιδιότητες του ελαστομερούς πολυουρεθάνης
1.1 Σκληρότητα
Το εύρος σκληρότητας του συνηθισμένου καουτσούκ είναι Shore A20 έως Shore A90, η σκληρότητα του πλαστικού είναι περίπου Shore A95 έως Shore D100 και η σκληρότητα του ελαστομερούς πολυουρεθάνης είναι τόσο χαμηλή όσο το Shore A10 και τόσο υψηλή όσο το Shore D80 και δεν απαιτεί βοήθεια των πληρωτικών. Αυτό που είναι ιδιαίτερα πολύτιμο είναι ότι το ελαστομερές εξακολουθεί να έχει καλή ελαστικότητα και επιμήκυνση κάτω από την πλαστική σκληρότητα, ενώ το συνηθισμένο καουτσούκ μπορεί να αποκτήσει υψηλότερη σκληρότητα μόνο με την προσθήκη μεγάλης ποσότητας πληρωτικού και σε βάρος της μεγάλης μείωσης της ελαστικότητας και της επιμήκυνσης. Αναφέρεται ότι όταν η σκληρότητα είναι μεγαλύτερη από 75D, η ελαστικότητά του θα χαθεί σοβαρά και όταν η σκληρότητα είναι μεγαλύτερη από 85D, δεν είναι ελαστικό υλικό.
1.2 Μηχανική αντοχή
Τα ελαστομερή πολυουρεθάνης έχουν υψηλή μηχανική αντοχή, που εκδηλώνεται με το μέτρο του Young, την αντοχή σε σχίσιμο και τη φέρουσα ικανότητα.
1.2.1Συντελεστής και αντοχή σε εφελκυσμό του Young Εντός του ορίου ελαστικότητας, ο λόγος της τάσης εφελκυσμού προς την παραμόρφωση ονομάζεται μέτρο του Young (E) ή μέτρο ελαστικότητας.
Τα ελαστομερή πολυουρεθάνης, όπως και άλλα ελαστομερή, υπακούουν στο θεώρημα του Hooke μόνο σε χαμηλή επιμήκυνση (περίπου 2,5 τοις εκατό). Αλλά το μέτρο του Young είναι πολύ υψηλότερο από άλλα ελαστομερή. Επιπλέον, ο συντελεστής ελαστομερών πολυουρεθάνης του Young καλύπτει το καουτσούκ και τα πλαστικά και η γκάμα είναι μεγάλη, απαράμιλλη από άλλα υλικά.
1.2.2 Αντοχή στο σχίσιμο
Η αντοχή σε σχίσιμο του ελαστομερούς πολυουρεθάνης είναι πολύ υψηλή, ειδικά του τύπου πολυεστέρα, που είναι υπερδιπλάσια από αυτή του φυσικού καουτσούκ.
1.2.3 Μεταφορική ικανότητα
Αν και η αντοχή σε θλίψη των ελαστομερών πολυουρεθάνης δεν είναι υψηλή σε χαμηλή σκληρότητα, τα ελαστομερή πολυουρεθάνης μπορούν να αυξήσουν τη σκληρότητα με την προϋπόθεση της διατήρησης της ελαστικότητας του καουτσούκ, επιτυγχάνοντας έτσι υψηλή φέρουσα ικανότητα. Η σκληρότητα άλλων ελαστικών είναι πολύ περιορισμένη, επομένως η φέρουσα ικανότητα δεν μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά.
1.3 Αντοχή στη φθορά
Η αντοχή στη φθορά των ελαστομερών πολυουρεθάνης είναι πολύ εξαιρετική και τα αποτελέσματα των δοκιμών είναι γενικά στην περιοχή από {{0}}.03 έως 0,20 mm3/m, που είναι περίπου 3 έως 5 φορές περισσότερο από αυτό. από φυσικό καουτσούκ. Στην πραγματική χρήση, λόγω της επίδρασης παραγόντων όπως τα λιπαντικά, το αποτέλεσμα είναι συχνά καλύτερο. Η αντοχή στη φθορά σχετίζεται στενά με την αντοχή σε σχίσιμο και την κατάσταση της επιφάνειας του υλικού. Η αντοχή σε σχίσιμο του ελαστομερούς πολυουρεθάνης είναι πολύ υψηλότερη από άλλα καουτσούκ, αλλά ο δικός του συντελεστής τριβής δεν είναι χαμηλός, γενικά πάνω από 0,5, κάτι που απαιτεί την προσθήκη λιπαντικών λαδιού ή την προσθήκη μικρής ποσότητας δισουλφιδίου ή γραφίτη μολυβδαινίου, λαδιού σιλικόνης, σκόνης τετραφθοροαιθυλενίου. κ.λπ., για μείωση του συντελεστή τριβής και μείωση της παραγωγής θερμότητας τριβής. Επιπλέον, ο συντελεστής τριβής σχετίζεται επίσης με παράγοντες όπως η σκληρότητα του υλικού και η θερμοκρασία της επιφάνειας. Σε όλες τις περιπτώσεις, ο συντελεστής τριβής αυξάνεται με τη μείωση της σκληρότητας και αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας. Το μέγιστο επιτυγχάνεται περίπου στους 60 βαθμούς.
1.4 Ιδιότητες αντοχής σε λάδι και χημικά
Το ελαστομερές πολυουρεθάνης, ειδικά το ελαστομερές πολυεστέρα πολυουρεθάνης, είναι ένα είδος ισχυρού πολικού πολυμερούς υλικού. Έχει μικρή συγγένεια με το μη πολικό ορυκτέλαιο και διαβρώνεται ελάχιστα σε μαζούτ (όπως κηροζίνη, βενζίνη) και μηχανικά λάδια (όπως υδραυλικό λάδι, λάδι κινητήρα, λιπαντικό κ.λπ.), πολύ καλύτερα από το γενικό καουτσούκ, και μπορεί να συνδυαστεί με Συγκρίσιμο με καουτσούκ νιτριλίου. Ωστόσο, διογκώνεται πολύ σε αλκοόλες, εστέρες, κετόνες και αρωματικούς υδρογονάνθρακες και σταδιακά καταστρέφεται σε υψηλή θερμοκρασία. Σημαντική διόγκωση και μερικές φορές αποικοδόμηση σε αλογονωμένους υδρογονάνθρακες. Το ελαστομερές πολυουρεθάνης βυθισμένο σε ανόργανο διάλυμα, εάν δεν υπάρχει καταλύτης, είναι παρόμοιο με τη βύθιση σε νερό. Αποσυντίθεται ταχύτερα σε ασθενές οξύ και ασθενές αλκαλικό διάλυμα από ό,τι στο νερό, και το ισχυρό οξύ και το ισχυρό αλκάλιο έχουν μεγαλύτερη διαβρωτική επίδραση στην πολυουρεθάνη.
Η θερμοκρασία χρήσης του ελαστομερούς πολυουρεθάνης στο λάδι είναι κάτω από 110 βαθμούς, που είναι υψηλότερη από αυτή του αέρα. Ωστόσο, σε εφαρμογές πολλαπλών μηχανικών, το λάδι είναι πάντα μολυσμένο με νερό. Οι δοκιμές έχουν δείξει ότι εφόσον το λάδι περιέχει 0,02 τοις εκατό νερό, σχεδόν όλο το νερό μπορεί να μεταφερθεί στο ελαστομερές. Αυτή τη στιγμή, το αποτέλεσμα χρήσης θα είναι σημαντικά διαφορετικό.
1.5 Αντοχή στο νερό
Η αντοχή στο νερό των ελαστομερών πολυουρεθάνης σε θερμοκρασία δωματίου είναι καλή και δεν θα συμβεί προφανής υδρόλυση εντός ενός ή δύο ετών, ειδικά για τύπους πολυβουταδιενίου, πολυαιθέρα και πολυανθρακικού. Μέσω της δοκιμής ενισχυμένης αντοχής στο νερό, η μέθοδος παρέκτασης δείχνει ότι ο χρόνος που απαιτείται για την απώλεια του μισού της αντοχής σε εφελκυσμό στο νερό σε θερμοκρασία δωματίου στους 25 βαθμούς, το ελαστομερές πολυεστέρα (αδιπικό πολυαιθυλένιο-TDI-MOCA) είναι 10 χρόνια, ελαστομερές πολυαιθέρα (PTMG-TDI-MOCA) είναι 50 ετών, δηλαδή ο πολυαιθερικός τύπος είναι 5 φορές αυτός του πολυεστερικού τύπου.
1.6 Αντοχή στη θερμότητα και την οξείδωση
Η θερμική αντίσταση των ελαστομερών πολυουρεθάνης σε αδρανή αέρια (όπως το άζωτο) εξακολουθεί να είναι καλή και η αντίσταση στο οξυγόνο και το όζον σε θερμοκρασία δωματίου είναι επίσης πολύ καλή, ειδικά ο πολυεστέρας. Ωστόσο, η ταυτόχρονη δράση υψηλής θερμοκρασίας και οξυγόνου θα επιταχύνει τη διαδικασία γήρανσης της πολυουρεθάνης. Το ανώτερο όριο θερμοκρασίας των γενικών ελαστομερών πολυουρεθάνης στον αέρα για μακροχρόνια συνεχή χρήση είναι 80-90 βαθμοί και μπορεί να φτάσει τους 120 βαθμούς σε βραχυπρόθεσμη χρήση. Η θερμοκρασία που έχει σημαντικό αντίκτυπο στην πραγματοποίηση της θερμικής οξείδωσης είναι περίπου 130 βαθμούς. Όσον αφορά τις ποικιλίες, η θερμική αντοχή στην οξείδωση του τύπου πολυεστέρα είναι καλύτερη από αυτή του τύπου πολυαιθέρα. Μεταξύ των τύπων πολυεστέρα, ο τύπος αδιπικού πολυαιθυλενίου είναι καλύτερος από τον γενικό τύπο πολυεστέρα. Στον τύπο πολυαιθέρα, το PTMG είναι καλύτερο από τον τύπο PPG και και τα δύο βελτιώνονται με την αύξηση της σκληρότητας του ελαστομερούς. Επιπλέον, η αντοχή των γενικών ελαστομερών πολυουρεθάνης μειώνεται σημαντικά σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας.
1.7 Απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία
Τα ελαστομερή πολυουρεθάνης έχουν καλές ιδιότητες χαμηλής θερμοκρασίας, κυρίως στο γεγονός ότι η θερμοκρασία ευθραυστότητας είναι γενικά χαμηλή ({0}} ~ -70 βαθμοί) και ορισμένες συνθέσεις (όπως PCL-TDI-MOCA) δεν είναι εύθραυστα ακόμη και σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Ταυτόχρονα, η ελαστικότητα χαμηλής θερμοκρασίας των δεκαδικών ποικιλιών (όπως PTMG-TDI-MOCA) είναι επίσης πολύ καλή. Ο συντελεστής συμπίεσης ψυχρής αντίστασης σε -45 βαθμό μπορεί να φτάσει το επίπεδο του 0.2-0.5, αλλά οι περισσότερες ποικιλίες, ειδικά ορισμένες ποικιλίες χύμα, όπως τα γενικά ελαστομερή πολυεστέρα, έχουν σχετικά μεγάλη τάση να κρυσταλλώνονται σε χαμηλή θερμοκρασία και κακή ελαστικότητα χαμηλής θερμοκρασίας, επομένως χρησιμοποιούνται ως στεγανοποιητικά. Είναι εύκολο να διαρρεύσει λάδι στην αρχική φάση σε -20 βαθμό .
Με τη μείωση της θερμοκρασίας, η σκληρότητα, η αντοχή σε εφελκυσμό, η αντοχή σε σχίσιμο και η στρεπτική ακαμψία των ελαστομερών πολυουρεθάνης αυξήθηκαν σημαντικά, ενώ η ανάκαμψη και η επιμήκυνση μειώθηκαν.
1.8 Απόδοση απορρόφησης κραδασμών
Η επίδραση του ελαστομερούς πολυουρεθάνης στην εναλλασσόμενη τάση έδειξε εμφανή υστέρηση. Σε αυτή τη διαδικασία, ένα μέρος της ενέργειας της εξωτερικής δύναμης καταναλώνεται από την εσωτερική τριβή των μορίων του ελαστομερούς και μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια. Αυτή η ιδιότητα ονομάζεται απόδοση απορρόφησης κραδασμών του υλικού, επίσης γνωστή ως απόδοση απορρόφησης ενέργειας ή απόδοση απόσβεσης. Η απόδοση απορρόφησης κραδασμών συνήθως εκφράζεται με συντελεστή εξασθένησης. Ο συντελεστής εξασθένησης εκφράζει το ποσοστό της ενέργειας που εφαρμόζεται σε αυτό που μπορεί να απορροφηθεί από το παραμορφωμένο υλικό. Εκτός από τις ιδιότητες του υλικού, σχετίζεται επίσης με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και τη συχνότητα δόνησης. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο χαμηλότερος είναι ο συντελεστής εξασθένησης, τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα δόνησης και τόσο μεγαλύτερη είναι η απορροφούμενη ενέργεια. Όταν η συχνότητα είναι κοντά στο χρόνο χαλάρωσης του μακρομορίου, η απορροφούμενη ενέργεια είναι μέγιστη. Τα ελαστομερή πολυουρεθάνης σε θερμοκρασία δωματίου μπορούν να απορροφήσουν το 10 τοις εκατό -20 τοις εκατό της δονητικής ενέργειας, καλύτερα από το καουτσούκ νιτριλίου. Είναι κατάλληλο για απορρόφηση μεγάλης δύναμης κρούσης όταν το πλάτος παραμόρφωσης είναι μικρό και για απορρόφηση μικρής δύναμης κρούσης όταν το πλάτος παραμόρφωσης είναι μεγάλο.
Επιπλέον, η υστέρηση δημιουργεί ενδογενή θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του ελαστομερούς. Καθώς η θερμοκρασία του ελαστομερούς αυξάνεται, η ελαστικότητά του αυξάνεται και η απόδοση απόσβεσης μειώνεται. Επομένως, κατά το σχεδιασμό των εξαρτημάτων απόσβεσης πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η ισορροπία των διαφόρων ιδιοτήτων.
1.9 Ηλεκτρικές ιδιότητες
Οι ιδιότητες ηλεκτρικής μόνωσης των ελαστομερών πολυουρεθάνης είναι σχετικά καλές σε γενικές θερμοκρασίες εργασίας, περίπου ισοδύναμες με τα επίπεδα νεοπρενίου και φαινολικών ρητινών. Επειδή μπορεί να χυτευθεί και να χυτευθεί, χρησιμοποιείται συχνά ως υλικό για τη γλάστρα ηλεκτρικών εξαρτημάτων και την επένδυση καλωδίων. Λόγω της σχετικά μεγάλης μοριακής πολικότητας και της συγγένειάς τους για το νερό, οι ηλεκτρικές ιδιότητες των ελαστομερών πολυουρεθάνης ποικίλλουν πολύ ανάλογα με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και δεν είναι κατάλληλες για ηλεκτρικά υλικά υψηλής συχνότητας. Επιπλέον, οι ηλεκτρικές ιδιότητες των ελαστομερών πολυουρεθάνης μειώνονται με την αύξηση της θερμοκρασίας και αυξάνονται με την αύξηση της σκληρότητας του υλικού.
1.10 Αντοχή στην ακτινοβολία
Μεταξύ των συνθετικών πολυμερών υλικών, τα ελαστομερή πολυουρεθάνης έχουν καλή αντοχή στις ακτίνες υψηλής ενέργειας. Εξακολουθεί να έχει ικανοποιητική απόδοση κάτω από τη δόση ακτινοβολίας 105-106Gy. Ωστόσο, για ανοιχτόχρωμα ή διαφανή ελαστομερή, μπορεί να εμφανιστεί αποχρωματισμός υπό τη δράση ακτινοβολίας, παρόμοιος με αυτόν που παρατηρείται σε δοκιμές γήρανσης με ζεστό αέρα ή ατμοσφαιρική γήρανση.
1.11 Αντοχή στη μούχλα
Η αντοχή στη μούχλα της πολυαιθερικής πολυουρεθάνης είναι καλή και το επίπεδο δοκιμής είναι {{0}}, δηλαδή ουσιαστικά δεν αναπτύσσεται μούχλα. Ωστόσο, η πολυεστερική πολυουρεθάνη δεν είναι ανθεκτική στο ωίδιο και το αποτέλεσμα της δοκιμής είναι σοβαρό ωίδιο, το οποίο δεν είναι κατάλληλο για χρήση σε τροπικά και υποτροπικά χωράφια και αποθήκευση σε ζεστές και υγρές συνθήκες. Τα ελαστομερή πολυεστέρα πολυουρεθάνης που χρησιμοποιούνται στο χωράφι και σε ζεστά και υγρά περιβάλλοντα θα πρέπει να προστίθενται με αντιμυκητιασικούς παράγοντες (όπως οκταϋδροξυκινολίνη χαλκού, BCM, κ.λπ., η γενική δόση είναι 0,1 τοις εκατό -0,5 τοις εκατό ) για τη βελτίωση της αντοχής του στη μούχλα . .
1.12 Βιοϊατρικές ιδιότητες
Τα υλικά πολυουρεθάνης έχουν εξαιρετική βιοσυμβατότητα. Οξείες και χρόνιες τοξικολογικές δοκιμές και δοκιμές σε ζώα έχουν επιβεβαιώσει ότι τα ιατρικά υλικά πολυουρεθάνης είναι μη τοξικά, μη παραμορφωτικά, μη αλλεργικά, μη τοπικά ερεθιστικά και δεν γνωρίζουν πυρετογόνα και είναι τα πιο πολύτιμα. Ένα από τα συνθετικά ιατρικά πολυμερή υλικά.
