聚氨酯弹性体

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聚氨酯弹性体检测标准

聚氨酯弹性体检测标准

聚氨酯弹性体检测标准聚氨酯弹性体是一种常见的材料,广泛应用于家具、汽车座椅、鞋底、垫子等领域。

为了确保产品质量和安全性,对聚氨酯弹性体进行检测是非常重要的。

本文将介绍聚氨酯弹性体的检测标准,以便相关行业人士更好地了解和掌握相关知识。

一、外观检测。

外观是聚氨酯弹性体产品的第一印象,也是消费者选择产品的重要因素之一。

外观检测主要包括产品的色泽、表面平整度、气泡、疵点等方面。

色泽应均匀,无色差;表面应平整光滑,无明显凹凸不平;气泡和疵点应尽量避免或控制在合理范围内。

二、物理性能检测。

1. 密度检测。

聚氨酯弹性体的密度直接影响其质量和使用性能。

密度检测可采用水排法、醋酸铅法等方法,通过测量质量和体积来计算密度值。

2. 强度检测。

强度是衡量聚氨酯弹性体抗拉、抗压、抗撕裂等性能的重要指标。

常用的检测方法包括拉伸试验、压缩试验、撕裂试验等。

3. 弹性检测。

弹性是聚氨酯弹性体的特性之一,影响产品的舒适性和耐久性。

弹性检测可以通过压缩变形率、回弹率等指标来评估。

三、化学成分检测。

聚氨酯弹性体的化学成分直接关系到产品的环保性和安全性。

化学成分检测包括主要原料的成分和含量、有害物质的检测等。

四、耐久性检测。

耐久性是衡量聚氨酯弹性体产品使用寿命的重要指标。

耐久性检测可以通过循环压缩试验、磨损试验、老化试验等方法来评估产品的使用寿命和性能衰减情况。

五、燃烧性能检测。

聚氨酯弹性体的燃烧性能直接关系到产品的安全性。

燃烧性能检测包括燃烧速率、烟雾产生量、燃烧后残留物等指标的测试和评估。

六、环境适应性检测。

环境适应性检测主要包括产品在高温、低温、潮湿等环境条件下的性能变化情况,以及产品对光、氧、臭氧等因素的抵抗能力。

七、其他特殊性能检测。

根据聚氨酯弹性体产品的具体用途和特殊要求,还可以进行其他特殊性能的检测,如导电性能、防水性能、抗菌性能等。

总结。

聚氨酯弹性体的检测工作需要综合运用外观检测、物理性能检测、化学成分检测、耐久性检测、燃烧性能检测、环境适应性检测等多种手段和方法,以全面评估产品的质量和性能。

聚氨酯弹性体的制备及性能研究

聚氨酯弹性体的制备及性能研究

聚氨酯弹性体的制备及性能研究在现代材料科学中,高分子材料的制备技术一直是研究的重点。

其中,聚氨酯弹性体是一种具有优良力学性能和化学稳定性的高分子材料,具有广泛的应用前景。

本文将详细介绍聚氨酯弹性体的制备及性能研究。

一、聚氨酯弹性体的制备聚氨酯弹性体的制备有多种方法,常用的方法有溶液聚合法、弱酸催化法和溶胶-凝胶法等。

下面介绍其中的两种方法。

1. 溶液聚合法溶液聚合法是最简单和实用的制备聚氨酯弹性体的方法之一。

将聚酯多元醇、聚醚多元醇和异氰酸酯按一定比例混合,溶于有机溶剂中,然后加入催化剂和其他助剂后,在高温下进行聚合反应,最终得到聚氨酯弹性体。

这种方法可根据需要选择不同的聚酯多元醇和聚醚多元醇,以调节聚氨酯弹性体的力学性能。

2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种制备高分子材料的传统方法,适用于制备物质的纯度较高。

该方法首先将有机溶液中的低分子物质聚合成固体凝胶,然后通过热处理、烧结等方法将凝胶转化为无定形或晶体高分子。

聚氨酯弹性体的制备通过选择不同的溶剂、催化剂和反应条件,可以得到不同形态、组织和性质的聚氨酯弹性体。

二、聚氨酯弹性体的性能研究聚氨酯弹性体具有许多独特的力学和物理性质,因此在各种领域都有广泛的应用。

下面介绍其中的一些性能。

1. 强度和韧性聚氨酯弹性体具有优异的强度和韧性,可以根据不同的应用需要来调节。

通常的方法包括调节聚酯多元醇和聚醚多元醇的比例和分子量,以及控制反应温度、时间和催化剂浓度等。

聚氨酯弹性体的强度和韧性对其对撞、振动、冲击负载等应力下的表现至关重要。

2. 耐磨性和耐老化性聚氨酯弹性体具有良好的耐磨性和耐老化性能,这种性能可以通过添加耐磨、耐氧化和抗紫外线等助剂来改善。

在涵盖了耐磨性具有重要意义的应用领域中,比如鞋底、轮胎内层、导管、密封件、涡轮叶片等,涂层具有好的附着性和磨损耐用性。

3. 去极化性和导电性聚氨酯弹性体在水、盐等极性溶剂中易发生质子化,导致其导电性能受到一定影响。

聚氨酯弹性体的制备与应用研究

聚氨酯弹性体的制备与应用研究

聚氨酯弹性体的制备与应用研究引言聚氨酯弹性体是一种具有良好弹性和耐磨性的材料,广泛应用于各个领域。

近年来,随着科学技术的不断进步,对聚氨酯弹性体的制备方法和应用领域进行了深入研究。

本文将从聚氨酯弹性体的制备方法和应用领域两个方面进行探讨。

一、聚氨酯弹性体的制备方法聚氨酯弹性体的制备方法主要包括溶液共混法、热固化法和溶胶-凝胶法。

1. 溶液共混法溶液共混法是聚氨酯弹性体较为常用的制备方法之一。

该方法通过将聚氨酯树脂和溶剂一起混合搅拌,并加入适量的交联剂,在一定的温度下反应一段时间后,得到弹性体。

这种制备方法的优点是工艺简单,适用于大规模生产。

但是由于溶剂的使用,对环境造成一定的污染。

2. 热固化法热固化法是一种无溶剂制备聚氨酯弹性体的方法。

在该方法中,将聚氨酯树脂和交联剂混合搅拌,然后通过加热使其发生交联反应,最终得到弹性体。

这种方法具有工艺简单、无需使用溶剂、对环境无污染等优点。

然而,相比于溶液共混法,热固化法的工艺要求更高,反应时间和温度需要更加精确控制。

3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种制备纳米聚氨酯弹性体的方法。

首先,在溶液中形成胶体颗粒,然后通过溶胶-凝胶转化使颗粒固化成聚氨酯弹性体。

这种方法的优点是可以制备出具有纳米级结构的弹性体,拥有更好的力学性能和稳定性。

然而,该方法的制备过程较为复杂,需要较长时间和专业设备。

二、聚氨酯弹性体的应用领域聚氨酯弹性体因其良好的物理性质和化学稳定性,被广泛应用于以下领域。

1. 汽车工业聚氨酯弹性体在汽车工业中应用广泛。

它可以用于汽车座椅、悬挂系统、密封件等部件的制造,具有优异的耐磨性和减震性能,提高了汽车的舒适性和安全性。

2. 医疗领域聚氨酯弹性体在医疗领域具有重要的应用价值。

它可以用于制造人工关节、心脏起搏器、皮肤修复材料等医疗器械,具有生物兼容性好、耐磨性高的特点,有效提高了医疗器械的使用寿命。

3. 体育器材聚氨酯弹性体广泛用于制造体育器材,如跑鞋、运动垫等。

聚氨酯弹性体介绍

聚氨酯弹性体介绍

聚氨酯弹性体介绍聚氨酯弹性体的制备方法主要有两种:一种是预聚体法,另一种是直接混合法。

预聚体法是将聚异氰酸酯和聚醋酸酯预聚体在一定的温度下反应得到弹性体。

直接混合法则是将聚异氰酸酯、聚醋酸酯以及包括助剂等在一起混合反应。

这两种方法各有优缺点,具体的选择可以根据应用需求来进行。

聚氨酯弹性体的优点有很多。

首先,它具有极高的弹性模量,因此可以承受较大的压力和拉力,有很好的载荷能力。

其次,它具有极好的耐磨性,即使在高摩擦条件下,也能保持良好的性能。

此外,聚氨酯弹性体还有很好的耐化学腐蚀性能,能够耐受多种酸、碱、溶剂的腐蚀。

另外,聚氨酯弹性体还具有优异的抗冲击性能和耐疲劳性能,适用于各种高冲击负荷的工作环境。

除了上述的优点外,聚氨酯弹性体还具有较低的温度敏感性,可以在较低温度下保持良好的弹性和韧性。

同时,它也具有较好的尺寸稳定性,不易受到形变和变形的影响。

聚氨酯弹性体在工程应用中具有广泛的用途。

首先,在汽车制造工业中,聚氨酯弹性体可以应用于悬挂系统、减震器、橡胶密封件等部位,提供缓冲和减震的效果。

其次,在建筑和桥梁领域,聚氨酯弹性体可以用于隔震垫、桥梁伸缩缝、建筑结构缝隙填充等,提高建筑物和桥梁的抗震能力。

另外,在电子设备和电器领域,聚氨酯弹性体可以用于减震垫、密封垫等,提高设备的稳定性和使用寿命。

此外,聚氨酯弹性体还可以应用于橡胶制品、输送带、雨刮器、工程管道、防水涂料等领域。

总之,聚氨酯弹性体是一种具有优异力学性能、化学稳定性和耐磨性的材料,广泛应用于工程领域。

随着科学技术的不断发展,聚氨酯弹性体的研究和应用将会进一步扩大,并在更多领域发挥其优越性能。

聚氨酯弹性体生产工艺配方技术

聚氨酯弹性体生产工艺配方技术

聚氨酯弹性体工艺流程一、聚氨酯弹性体的概述二、聚氨酯弹性体的主要原料三、聚氨酯弹性体主要生产设备四、模具的加工五、聚氨酯弹性体生产工艺流程六、生产过程中注意事项一、聚氨酯弹性体的概述所谓弹性体是指玻璃化温度低于室温,扯断伸长率>50%,外力撤出后复原性比较好的高分子材料,而玻璃化温度高于室温的高分子材料称为塑料。

在弹性体中,其扯断伸长率较大(>200%)、100%定伸应力较小(如<30Mpa)、弹性较好的可称为橡胶。

所以弹性体是比橡胶更为广泛的一类高分子材料。

聚氨酯弹性体,又称聚氨酯橡胶是弹性体中比较特殊的一大类,其原材料品种繁多,配方各种各样,可调范围很大。

聚氨酯弹性体硬度范围很宽,低至绍尔A10以下的低模量橡胶,高至绍尔D85的高抗冲击橡胶弹性材料。

所以聚氨酯弹性体的性能范围很宽,是介于从橡胶到塑料的一类高分子材料。

二、聚氨酯弹性体主要原材料聚氨酯弹性体用的原料主要是三大类,即低聚物多元醇、多异氰酸酯和扩链剂(交联剂)。

除此之外,有时为了提高反应速度,改善加工性能及制品性能,还需加入某些配合剂。

下面只对生产的聚氨酯鞍座所用原材料进行具体描述。

反应过程:多元醇与二异氰酸酯反应,制成低分子量的预聚体;经扩链反应,生成高分子量聚合物;然后添加适当的交联剂,生成聚氨酯弹性体。

其工艺流程如下:扩链剂多元醇预聚体浇注硫化二异氰酸酯2.1 低聚物多元醇聚氨酯用的低聚物多元醇平均官能度较低,通常为2或2~3.相对分子质量为400~6000,但常用的为1000~2000.主要品类有聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚ε-己内酯二醇、聚丁二烯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚合物多元醇等。

它们在合成聚氨酯树脂中起着非常重要的作用。

一般可通过改变多元醇化合物的种类、分子量、官能度与分子结构等调节聚氨酯的物理化学性能。

2.1.1聚酯多元醇聚酯多元醇简称聚酯,是聚氨酯弹性体最重要的原料之一。

它是由二元羧酸和多元醇缩聚而成,最常用的二元羧酸是己二酸,最常用的多元醇有乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇。

聚氨酯弹性体分析

聚氨酯弹性体分析

聚氨酯弹性体分析首先,聚氨酯弹性体的硬度一般为 Shore A 10-100 范围内,可以通过改变聚氨酯材料中的硬度调节剂的含量来调节其硬度。

硬度的不同可以使聚氨酯材料具有不同的弹性特性,满足不同应用领域的需求。

其次,聚氨酯弹性体的弹性模量比较高,一般为40-200MPa。

弹性模量的高低直接影响材料的弹性恢复能力,也影响其在受力时的变形程度。

聚氨酯弹性体具有良好的弹性恢复能力,可以长时间保持弹性形状,不易变形和老化。

再次,聚氨酯弹性体的拉伸强度较大,一般为20-60MPa。

拉伸强度与聚氨酯材料的分子结构和交联程度有关。

拉伸强度越大,表示聚氨酯材料的抗拉性能越好,可以承受更大的拉力。

此外,聚氨酯弹性体的断裂伸长率一般为300-900%。

断裂伸长率是材料在断裂前能够拉伸的程度,也是评价材料韧性的重要指标。

聚氨酯弹性体具有较大的断裂伸长率,说明它具有很好的耐疲劳性能和弹性形变能力。

最后,聚氨酯弹性体具有耐磨性好的特点。

它的耐磨性主要表现在它可以承受较大的摩擦力而不易磨损。

这使得聚氨酯弹性体在一些需要经常摩擦的领域中有着广泛的应用,比如汽车悬挂系统、鞋底等。

聚氨酯弹性体的制备方法主要有溶液法、熔融法和共聚法等。

其中,溶液法是通过在有机溶剂中溶解聚氨酯原料,并通过控制温度和浓度来调节聚氨酯的形态和性能。

熔融法是将两种或多种反应物在一定温度下熔融反应,形成聚合物。

共聚法是将两种或多种含有活性基团的单体通过共聚反应聚合而成。

聚氨酯弹性体的应用非常广泛。

在汽车领域,聚氨酯弹性体用于制造汽车悬挂系统、密封件和减震垫等,可以提高汽车行驶的平稳性和舒适性。

在家具领域,聚氨酯弹性体用于制造沙发、床垫等,可以提供舒适的坐卧体验。

在鞋类领域,聚氨酯弹性体用于鞋底的制造,具有良好的耐磨性和弹性,可以增加鞋子的使用寿命。

总结而言,聚氨酯弹性体是一种具有优异弹性和耐磨性的弹性体材料。

它的性能和应用领域广泛,制备方法简单灵活。

随着科技的进步和应用需求的增加,聚氨酯弹性体在未来有着更加广阔的发展前景。

聚氨酯弹性体检测报告

聚氨酯弹性体检测报告

聚氨酯弹性体检测报告1. 引言聚氨酯弹性体是一种广泛应用于各种领域的高弹性材料。

为了确保其质量和性能,对聚氨酯弹性体进行检测是至关重要的。

本文将介绍聚氨酯弹性体检测的方法和步骤。

2. 检测目的聚氨酯弹性体的检测旨在评估其物理性能和化学性能,以确保其符合所需的技术规范和应用要求。

主要检测项目包括:硬度、拉伸性能、耐磨性、耐腐蚀性等。

3. 检测方法3.1 硬度测试硬度是评估聚氨酯弹性体弹性的重要指标。

常用的硬度测试方法有巴氏硬度计、邵氏硬度计等。

测试时,将硬度计按照一定的压力施加在聚氨酯弹性体表面,读取硬度数值。

3.2 拉伸测试拉伸测试用于评估聚氨酯弹性体的拉伸性能,包括强度、伸长率等指标。

常用的拉伸测试方法有万能试验机等。

测试时,将样品固定在试验机上,施加拉伸力,记录拉伸过程中的应力-应变曲线。

3.3 耐磨测试耐磨性是评估聚氨酯弹性体耐久性的一个关键指标。

耐磨测试可以使用磨损试验机进行,也可以采用摩擦试验等方法。

测试时,将样品与摩擦材料接触,通过测量磨损量来评估聚氨酯弹性体的耐磨性能。

3.4 耐腐蚀测试聚氨酯弹性体在某些特殊环境中可能会受到腐蚀。

耐腐蚀测试用于评估聚氨酯弹性体在不同腐蚀介质中的性能。

常用的耐腐蚀测试方法包括浸泡试验、腐蚀性液体喷洒等。

通过观察样品的外观变化和测量其质量损失来评估耐腐蚀性能。

4. 检测结果与分析根据对聚氨酯弹性体的各项检测,可以得到相应的测试结果。

根据测试数据进行分析,得出聚氨酯弹性体的性能是否符合要求,以及存在的问题和改进方案。

5. 结论聚氨酯弹性体检测是确保其质量和性能的重要手段。

通过硬度测试、拉伸测试、耐磨测试和耐腐蚀测试等方法,可以全面评估聚氨酯弹性体的物理性能和化学性能。

根据检测结果进行分析和改进,可提高聚氨酯弹性体的质量和可靠性,确保其在各个应用领域的可持续使用。

6. 参考文献[1] 弹性体特性测试方法标准,国家质量监督检验检疫总局标准化管理司。

[2] 聚氨酯弹性体质量控制指南,中国弹性体协会。

聚氨酯弹性体的介绍

聚氨酯弹性体的介绍

聚氨酯弹性体的介绍聚氨酯: 在高分子结构主链上含有许多重复的氨基甲酸酯基团( -NHCOO- )的聚合物,统称为聚氨酯,国际上成为polyurethane ,国内也有译为聚氨基甲酸酯、聚脲烷等;聚氨酯是一类用途十分广泛的合成材料,其工业化生产主要由多异氰酸酯和通常含羟基的多元醇反应而制备的。

选择不同数目的官能团和不同类型的官能基,采用不同的合成工艺,能制备出性能各异、表观形式各种各样的聚氨酯产品。

有十分柔软或者坚硬的泡沫塑料,有耐磨性极佳的弹性体橡胶,有高光泽行的油漆、涂料,也有高会谈行的合成纤维、抗挠曲性能优良的合成皮革,以及粘结性能优良的胶黏剂等等。

聚氨酯已经成为国民经济以及日常生活必不可少材料,我们所从事的聚氨酯弹性体是聚氨酯材料中的一个分支。

聚氨酯弹性体:聚氨酯弹性体又可称为聚氨酯橡胶,所谓的弹性体是指其玻璃化温度低于室温,扯断伸长率>50%,外力撤除后复原性比较好的高分子材料。

而玻璃化温度高于室温的高分子材料称为塑料。

在弹性体中,扯断伸长率较大(如>200%)、100%定伸应力较小( 如<30Mpa)、弹性较好的可称为橡胶。

所以弹性体是比橡胶更为广泛的一类高分子材料,弹性体和橡胶的定义在很大程度上并无明显的区别,在很多情况下是负向通用的。

聚氨酯弹性体是弹性体中比较特殊的一类,其原材料品种繁多,配方多种多样,可调范围很大。

聚氨酯弹性体硬度范围很宽,低至shore A10以下的低模量橡胶,高至shore D85的高模量(大大超出了其它种类的橡胶弹性模量) 、抗冲击的弹性材料。

所以聚氨酯弹性体的性能范围很宽,是介乎于从橡胶到塑料的一类高分子材料。

聚氨酯弹性体按其制品加工方法可分为浇注型( CPU-casting polyurethane)、热塑性(TPU-thermoplastic polyurethane)和混炼型(MPU-millable polyurethane)三大类。

聚氨酯PU

聚氨酯PU

聚氨酯的主要原料-添加剂
2.扩链剂及交联剂 扩链剂用于改善PUR软、硬度,常用的有伯胺、仲胺、乙醇
等;交联剂为产生交联点的反应物,常用的有甘油、季戊四醇 等。 3.发泡剂 用于生产PUR泡沫塑料。一种为水或液态CO2,用于生产开孔 软质泡沫塑料;另一种为一氟三氯甲烷,主要用于生产闭孔硬 质泡沫塑料。但由于其分解物会破坏臭氧生态环境,世界各国 多致力于研究其代用品。
书》后,有关氟氯烃(CFC)发泡剂的替代问题,经10多年的研 究,已取得显著进展。
概述-聚氨酯的主要原料 脂肪族
异氰酸酯 脂环族
芳香族
聚酯多元醇 环氧丙烷聚醚多元醇
低聚物多元醇 聚醚多元醇 四氢呋喃聚醚多元醇
聚氨酯原料
其它聚醚多元醇 其它多元醇
扩链(交联)剂 胺类扩链剂 醇类扩链(交联)剂
催化 剂
软质PU泡沫塑料-应用 1、座椅、沙发、头枕、床垫等
软质PU泡沫塑料-应用
2、各种服装衬里
3、各种减震、包装垫材 4、密封条
5、其它:
各种玩具、超柔软泡沫、网化泡沫、高吸水泡沫、 吸音泡沫等。
硬质PU泡沫塑料
硬质PUR泡沫塑料为高度交联结构,基本为闭孔结构, 在一定负荷作用下不发生明显变形,当负荷过大时发生 变形不能恢复到原来形状。已成为一类重要的合成树脂 绝热材料,用量仅次于聚氨酯软泡。
顶发泡法及立式发泡法3种。
①圆顶发泡法:泡沫利用率只有85%左右,边角废料多。
②卧式平顶发泡法 :泡沫利用率提高到90%~92%,其中发 泡技术又分为:溢流槽式、溢流板式、低压压顶式和高压压顶 式4种。
③立式发泡:泡沫利用率进一步提高到95%~98%,边角废料 少,而且设 备占地面积小,异氰酸酯扩散少,色泽、形状与品 种易变更。

聚氨酯弹性体介绍

聚氨酯弹性体介绍

聚氨酯弹性体介绍一、了解聚氨酯弹性体浇注刑聚氨酷弹性体〔Pu)是一种新兴的有机高分子材料,聚氨酯产品具有耐磨、弹性好、耐冲击、耐腐蚀的特性,聚氨酚有”耐磨王”之称。

在实际应用中,其结构特点使其只有优异的耐磨性,以”耐磨橡胶".着称,‘它与金属材料相比具有重量轻、噪音低、耐损耗、加工费用低及耐腐蚀等优点;与塑料相比具有不发脆、多作为橡胶制品的更新换代产品,。

并且还具有耐油,耐酸、碱,耐射线辐射等优异性能。

因其卓越的性能而被广泛应用干国民经济众多领域:耐磨性(弹性体中最好),高强度〔是普通橡胶的3-5倍),高伸长率(500%-土1500%),高弹性〔负载支撑容量大,减震效果好),硬度范围宽(邵氏A20扩邵氏D70)‘耐磨性浇注型聚氨酷乳液Pu弹性体具有杰出的耐磨性能,因此在磨损问题严重的场合有很多重要用途,特别是在采矿,石油,天然气工业。

在现场使用和实验测试中,聚氨酯的耐磨性明显超过许多其他材料。

“应力/应变性能浇注刑聚氨酯Pu弹性体具有较高的模量,高抗张强度及高拉伸率这些性能使得浇注的聚氨酯零件具有很好的韧性和耐用性。

‘压缩性能浇注型聚氨酯弹性体与硬度相当的一般橡胶相比具有高得多的承载能力。

这种高承载能力与优异的耐磨性和韧性相结合使得聚氨酯在工业实芯轮胎和工业辊筒等应用方面的优点非常突出。

‘撕裂强度拼板胶撕裂强度用于实际评估这些弹性体对割裂发展的抵抗能力在实际用途中尤其是涉及冲击磨损的用途,高防撕破力是重要的,空吸塑胶浇注性聚氨酯PU弹性体在这方面远较传统的橡胶占优势。

“耐油性注性聚氨酯Pu弹性体对许多环境的影响有极佳的抵抗能力。

‘它在油类和溶剂中的稳定性比普通的橡胶要好的多。

产品应用:产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空.机械,交通、油田矿山、、印刷机棍筒,实芯轮、体育等领域;如:板材、棒材、缓冲器、衬胶管道、同步齿形带、洁管器、工业脚轮、密封圈、防震片、筛网、胶辊、纺织罗拉片等:聚氨酯弹体的主要优点1、性能的可调节范围大。

聚氨酯弹性体

聚氨酯弹性体

聚氨酯弹性体聚氨酯弹性体的原料种类繁多,大分子结构中基团组成和排列复杂,而且聚氨酯弹性体的合成方法和加工方法多种多样,这样就构成了聚氨酯弹性体化学结构的复杂性和物理构象的明显差异,从而导致聚氨酯弹性体性能的改变。

聚氨酯弹性体是在固体状态下使用,在各种外力作用下所表现的机械强度是其使用性能最重要的指标。

一般来说,聚氨酯弹性体和其它高聚物一样,其性能与分子量、分子间的作用力、链段的韧性、结晶倾向、支化和交联,以及取代基的位置、极性和体积大小等因素有着密切的关系,但是,,聚氨酯弹性体与烃系(PP、PE等)高聚物不同,其分子结构是由软段(低聚物多元醇)和硬段(多异氰酸酯、扩链交联剂等)嵌段而成的,在其大分子之间,特别是硬链段之间的静电力很强,而且常常有大量的氢键生成,这种强烈的静电力作用,除直接影响力学性能外,还能促进硬链段的聚集,产生微相分离,改善弹性体的力学性能和高低温性能。

1、机械性能与结构的关系聚氨酯弹性体的机械性能取决于聚氨酯弹性体的结晶倾向,特别是软链段的结晶倾向,但是,聚氨酯弹性体是在高弹状态下使用的,不希望出现结晶,所以,就需要通过配方和工艺设计,在弹性和强度之间找到平衡,使制备的聚氨酯弹性体在使用温度下不结晶,具有良好的弹性,而在高度拉伸时能迅速结晶,并且这种结晶的融化温度在室温上下,当外力解除后,该结晶迅速融化,这种可逆结晶结构对提高聚氨酯弹性体的机械强度是非常有益的。

聚氨酯弹性体能否具有可逆结晶,主要取决于软链段的极性、分子量、分子间力和结构的规整性。

聚酯的分子极性和分子间力大于聚醚,所以聚酯型聚氨酯弹性体的机械强度大于聚醚型聚氨酯弹性体;软链段中的侧基会使结晶性降低,从而会降低制品的机械性能。

聚氨酯硬链段的结构对聚氨酯弹性体的机械性能也有直接和间接的影响,通常,芳族二异氰酸酯(如MDI、TDI)要大于酯族二异氰酸酯(如HDI);有对称结构的二异氰酸酯(如MDI)能赋予聚氨酯弹性体更高的硬度、拉伸强度和撕裂强度;扩链交联剂结构对弹性体机械性能的影响与二异氰酸酯相似。

聚氨酯弹性体的性能及应用

聚氨酯弹性体的性能及应用

(4)合成革 用 PU制成的合成革材料具有最接 近天然革的性能,手感好、透气性高、柔软适 度,广泛用于服装、家具、箱包及车辆座椅等。 (5)制鞋工业 聚氨酯弹性体具有缓冲性能好, 质轻、耐磨、防滑等特点,加工性能好,已成为 制鞋工业中一种重要的鞋用合成材料,制造棒球 鞋、高尔夫球、足球等的运功鞋、鞋底、鞋跟、 鞋头,以及滑雪鞋、安全鞋、休闲鞋等。
(l)PU的力学性能 的力学性能
PU弹性体的硬度变化范围比较宽, 可从邵 氏 A10 到D80, 断裂伸长率高 达 600%~ 800%。而天然橡胶的最高邵氏硬度 仅为 A70,断裂仲长率为 550%。 PU弹性体的撕裂强度较高,比天然橡胶大 2~ 10 倍。 PU弹性体对交变营地的作用表现出明显的滞后 现象,在这一过程中外力作用的一部分能量消 耗于聚氨酯弹性体的内部转变为热能。因此, 聚氨酯弹性体具有明显的吸振性能,也可称为 阻尼性能。
(6)其他方面 用浇铸 PU 弹性体可制造轧辊,可用于高承重和 高耐磨的钢铁及造纸工业中;PU 弹性体还可用于 油田、采矿和冶金工业中高耐磨和高强度的结构 材料,具体有油田旋转除砂器、选煤筛网、浮选 机、螺旋选矿机、矿砂输送管和传动带。
PU弹性体的应用 弹性体的应用
(1)汽车工业 汽车用热塑性弹性体以聚酯型 为主。具体产品有:保险杠、挡泥板、方向 盘、阻流板、行李箱盖、门把手、扶手、仪 表盘及防滑链等。
(2)建筑材料 主要用于运动场人造跑 道、建筑混凝土和天花板浮雕的模板等。 (3)医疗器材利用 PU弹性体的生理相容性 和抗血栓性的优点,可用于绷带、心脏助动 器、血泵、人造血管、人工肾及人造心室等。
(3) PU 的环境性能
PU 弹性体的耐水性一般,在水中浸泡或暴露 于湿气中,会引起力学性能下降;但聚醚型 PU 的耐水解性要比聚酯型好 5~10 倍。 PU 弹性体的耐油性、耐非极性、弱极性溶剂 和耐霉菌性能好,其中以聚醚型好于聚酯型。 但其不耐强酸、强碱及极性溶剂的作用。可长 期于户外使用。 PU弹性体具有突出的耐辐射和耐臭氧性能的 PU弹性体的生理相容性好,具有良好的抗血 栓性,可用于医学。

聚氨酯弹性体的特性及应用

聚氨酯弹性体的特性及应用

聚氨酯弹性体的【2 】特征与运用1.聚氨酯弹性体的特征聚氨酯弹性体的分解机能出众,任何其他橡胶和塑料都无与伦比.并且聚氨酯弹性体可依据加工成型的请求进行加工,几乎能用高分子材料的任何一种常规工艺加工,如混炼模压.液体浇注.熔融打针.挤出.压延.吹塑.胶液涂覆.纺丝和机械加工等.聚氨酯弹性体的用处十分普遍,产品几乎遍及多用范畴.聚氨酯弹性体分解机能出众,重要表如今弹性体兼备了从橡胶到塑料的很多宝贵特征.(1)硬度规模宽.并且在高硬度下仍具有优胜的橡胶弹性和伸长率.(2)强度高.在橡胶硬度下他们的拉伸强度和扯破强度比通用橡胶高得多;在塑料硬度下,他们的冲击强度和曲折强度又比塑料高得多.(3)机能的可调节规模大.多项物理机械机能指标均可经由过程对原材料的选择和配方的调剂,在必定规模内变化,从而知足用户对成品机能的不同请求(4)耐磨.有“耐磨橡胶”的佳称.特殊是在有水.油等润湿介质消失的工作前提下,其耐磨性往往是通俗橡胶材料的几倍到几十倍.金属材料如钢铁等固然很坚硬,但并不必定耐磨,如黄河浇灌区的大型水泵,其过流部件金属口环和破坏圈经由大量泥沙的冲刷,用不了几百小时就轻微磨损漏水,而采用聚氨酯弹性体包覆的口环和破坏圈则持续运行1800小进仍未磨损.其它如碾米用的砻谷机胶辊.选煤用的振动筛筛板.活动场的径竞走道.吊车铲车用的动态油密封圈.电梯轮和旱冰鞋轮等等也都是聚氨酯弹性体的用武之地.在此需提到的一点是,要进步中低硬度聚氨酯弹性体系体例件的摩擦系数,改良在承载负荷下的耐磨机能,可在这类聚氨酯弹性体中添加少量二硫化铝.石墨或硅油等润滑剂.(5)耐油.聚酯型聚氨酯弹性体的耐油性不低于丁腈橡胶,与聚硫橡胶相当. (6)耐臭氧机能优秀.(7)吸震.抗辐射和耐透气机能好.(8)加工方法多样,实用性普遍.聚氨酯弹性体既可跟通用橡胶一样采用塑炼.混炼.硫化工艺成型(指MPU);也可以制成液体橡胶,浇注模压成型或喷涂.灌封.离心成型(指CPU);还可以制成颗粒料,与通俗塑料一样,用打针.挤出.压延.吹塑等工艺成型(指CPU).模压或打针成型的制件,在必定的硬度规模内,还可以进行切割.修磨.钻孔等机械加工.加工的多样性,使聚氨酯弹性体的实用性十分普遍,运用范畴不断扩展.这些长处恰是聚氨酯弹性体在军工.航天.声学.生物学等范畴获得普遍运用的原因.聚氨酯弹性体的不足方面:(1)内生热大,耐高温机能一般,特殊是耐湿热机能不好.正常运用温度规模是-40~120℃运用.若需在高频振荡前提或高温前提下长期感化,则必须在构造设计或配方上采取响应改性措施.(2)不耐强极性溶剂和强酸碱介质.在必定温度下,醇.酸.酮会使聚氨酯弹性体溶胀和降解,氯仿.二氯甲烷.二甲基甲酰胺.三氯乙烯等溶剂在常温下就会使聚氨酯弹性体溶胀下面具体介绍聚氨酯弹性体的重要机能.1.1硬度通俗橡胶的硬度规模为邵A20至邵A90,塑料的硬度规模约为邵A95至邵D100,而聚氨酯弹性体的硬度规模低至邵A10,高至邵D80,并且不须要填料的关心.尤其宝贵的是弹性体在塑料硬度下仍具有优胜的橡胶弹性和伸长率,而通俗橡胶只有靠添加大量填料,并以大幅度降低弹性和延长率作为代价才能获得较高的硬度.据报道,当硬度高于75D时,其弹性将轻微损掉,当硬度高于85D时,就不成弹性材料了.1.2机械强度聚氨酯弹性体的机械强度高,表如今杨氏模量.扯破强度和承载力等方面. 1.2.1 杨氏模量和拉伸强度在弹性限度内,拉伸应力与形变之比叫做杨氏模量(E)或者成为弹性模量.聚氨酯弹性体和其他弹性体一样,只有在低伸长时(约2.5%)才遵守胡克定理.但是它的杨氏模量要比其他弹性体高得多.并且聚氨酯弹性体的杨氏模量规模遍及橡胶和塑料,规模之宽,其他材料无可比拟.1.2.2扯破强度聚氨酯弹性体的扯破强度很高,尤其是聚酯型,约为自然橡胶的2倍以上. 1.2.3承载才能固然在低硬度下聚氨酯弹性体的紧缩强度也不高,但是聚氨酯弹性体可以在保持橡胶弹性的前提下进步硬度,从而达到很高的承载才能.而其他橡胶的硬度受到很大的局限,所以承载才能无法大幅度的进步.1.3耐磨机能聚氨酯弹性体的耐磨机能异常凸起,测试成果一般在0.03~0.20mm3/m规模内,约为自然橡胶的3~5倍.现实运用中,因为润滑剂等身分的影响,其后果往往更好.耐磨性与材料的扯破强度和表面状态等关系很大.聚氨酯弹性体的扯破强度比其他橡胶高得多,但是他本身的摩擦系数并不低,一般在0.5以上,这就须要在现实运用中留意添加油类润滑剂,或加少量二硫化钼或石墨.硅油.四氟乙烯粉等,以降低摩擦系数,削减摩擦生热.此外,摩擦系数还与材料硬度和表面温度等身分有关.在所有情形下,摩擦系数都随硬度的降低而进步,随表面温度的升高而上升.约60℃达到最大值.1.4耐油和耐药品机能聚氨酯弹性体,特殊是聚酯型聚氨酯弹性体,是一种强极性高分子材料.和非极性矿物油的亲和性小,在燃料油(如石油.汽油)和机械油(如液压油.机油.润滑油等)中几乎不受侵蚀,比通用橡胶好的多,可以与丁腈橡胶媲美.但是,在醇.酯.酮类及芳烃中溶胀较大,高温下逐渐损坏.在卤代烃中溶胀明显,有时还产生降解.聚氨酯弹性体浸在无机物溶液中,假如没有催化剂的感化,和浸在水中类似.在弱酸.弱碱溶液中降解比在水中快, 强酸强碱对聚氨酯的浸蚀感化更大.聚氨酯弹性体在油中的运用温度为110℃以下,比空气中的运用温度高.但是,在多工程运用中,油老是被水污染的.实验表明,只要油中含有0.02%的水,水几乎可全体转移到弹性体中,这时,运用后果就会产生明显差异.1.5耐水机能聚氨酯弹性体在常温下的耐水机能是好的,一二年内不会产生明显水解感化,尤其是聚丁二烯型.聚醚型和聚碳酸酯型.经由过程强化耐水实验,用外推法得出,在25℃的常温水中,拉伸强度损掉一半所须要的时光,聚酯型弹性体(聚己二酸乙二醇丙二醇酯-TDI-MOCA)为10年,聚醚型弹性体(PTMG-TDI-MOCA)为50年,即聚醚型为聚酯型的5倍.1.6耐热和耐氧化机能聚氨酯弹性体在惰性气体(如氮气)中的耐热机能尚好,常温下耐氧和耐臭氧机能也很好,尤其是聚酯型.但是高平和氧的同时感化就会加速聚氨酯的老化过程.一般的聚氨酯弹性体在空气中长时光持续运用的温度上限是80-90℃,短时光运用可达到120℃,对热氧化变现消失明显影响的温度约为130℃.按品种来说,聚酯型的耐热氧化机能比聚醚型的好.在聚酯型中,聚己二酸己二醇酯型的好于一般聚酯型.在聚醚型中,PTMG又好于PPG型,并且均随弹性体硬度进步而改良.此外一般的聚氨酯弹性体在高温情形下强度降低明显.1.7低温机能聚氨酯弹性体有优胜的低温机能,重要表如今脆性温度一般都很低(-50~-70℃),有的配方(如PCL-TDI-MOCA)甚至更低的温度也不脆化.同时小数品种(如PTMG-TDI-MOCA)的低温弹性也很好.-45℃的紧缩耐寒系数可达到0.2-0.5的程度,但是多半品种,特殊是一些大宗品种,如一般的聚酯型弹性体,低温结晶偏向比较大,低温弹性不好,作为密封件运用,在-20℃一下轻易初相漏油的现象.跟着温度的降低,聚氨酯弹性体的硬度.拉伸强度.扯破强度和扭转刚性明显增大,回弹和伸长率降低.1.8吸振机能聚氨酯弹性体对交变应力的感化表现出明显的滞后现象.在这一过程中外力感化的一部分能量消费于弹性体的分子的内摩擦,改变成为热能.这种特征叫做材料的吸振机能,也称为能量接收机能或阻尼机能.吸振机能平日用衰减系数表示.衰减系数表示产生形变的材料能接收施加给它的能量的百分数.它除了与材料的性质有关外,还与情形温度.振动频率有关.温度越高,衰减系数越低,振动频率越高,接收能量越大.当频率与大分子的松懈时光邻近时,接收的能量最大.室温下的聚氨酯弹性体可接收振动能量的10%-20%,比丁腈橡胶还好.适于在形变幅度小时接收大的冲击力,而在形变幅度大的接收小的冲击力.此外,滞后现象产生内生热,使弹性体温度升高.因为弹性体温度上升,其回弹性进步,减震机能降低,所以,在设计减振件时必定要斟酌诸机能的均衡.1.9电机能聚氨酯弹性体的电绝缘机能在一般工作温度下是比较好的,大体相当于氯丁橡胶和酚醛树脂的程度.因为它既可以浇注成型,又可热塑成型,故常用作电器元件灌封和电缆护套等材料.聚氨酯弹性体因为其分子极性比较大,对水有亲和性,所以其电机能随情形温度变化比较大,同时也不实用于高频电器材料运用.此外,聚氨酯弹性体的电机能随温度的上升而降低,随材料的硬度上升而进步.1.10耐辐射机能在合成高分子材估中,聚氨酯弹性体的耐高能射线的机能是很好的.在105-106Gy辐射剂量下仍具有知足的运用机能.但是对于淡色或者透明的弹性体在射线的感化下会消失变色现象,与在热空气或大气老化实验时不雅察到的现象类似.1.11耐霉菌机能聚醚型聚氨酯的耐霉菌机能还好,测试等级为0-1级,即根本不长霉菌.但聚酯型聚氨酯不耐霉菌,测试成果为轻微长霉,不适于热带.亚热带野外运用和在湿热的前提下存放.在野外和湿热情形中运用的聚酯型聚氨酯弹性体,在配方中都要添加防霉剂(如八羟基喹啉铜.BCM等,一般用量在0.1%-0.5%)一改良其耐霉菌机能.1.12生物医学性聚氨酯材料具有极好的生物相容性,急慢性毒理实验和动物实验证实,医用聚氨酯材料无毒,无至畸变感化,无过敏反响,无局部激性,蒙昧热源性,是最具有价值的合成医用高分子材料之一.2.聚氨酯弹性体的运用和开辟综上所述,聚氨酯弹性体的分解机能是十分优胜的.近年来,列都城在依据市场需求情形增强其运用开辟研讨,开辟的重点在以下几个方面:2.1汽车用聚氨酯弹性体现今的汽车工业正在向高机能.低重量.舒适与安全的偏向成长.橡塑合成材料正在慢慢代替金属材料,这就为聚氨酯弹性体的运用开拓了极为辽阔的远景.美国Goodrich公司开辟出第二代TPU,其商务名为Estaloc.该产品保持了第一代TPU Estaloc的特征,并采用中空玻璃球作填料,使光泽度进步了15%以上,可用于制造汽车边板和减震垫等.在汽车上安装安全气囊,是现代汽车工业成长的须要,对破坏驾驶员的性命安全有重大感化.这种气囊必须具备必定强度才能经受高速冲击,还要有较好的低温顺性,合实用聚氨酯制造,每个气囊用胶量约300克.我国大部分汽车尚未安装气囊,市场需求量很大.运用聚氨酯弹性体的高强度和高承载才能.可制造中低速载重车辆用轮胎,强度和高承载才能,可制造中低速载重车辆用轮胎,其承载才能是用自然胶制造的同规格轮胎的7倍.近年来,一种新型绿色聚氨酯复合轮胎正在研讨开辟之中,它是以新旧橡胶光胎为基体,浇注上必定厚度的高耐磨.耐刺扎的聚氨酯橡胶胶面层,今朝正处于里程实验阶段,不久后有望投入指临盆.2.2建筑用聚氨酯弹性体传统的沥青油毡防水材料已慢慢被牢固耐用.整体施工的聚氨酯防水材料所替代;活动场的跑道在10年前只有国度级的正式竞赛场地才用聚氨酯铺装材料,而如今大部分省市体育场.大中专院校,甚至一些中小学也都铺上了聚氨酯塑胶跑道;大型桥梁的伸缩缝.飞机场跑道及高速公路的嵌缝也开端采用常温固化的聚氯酯弹性体系体例作高速铁路的轨枕是十分幻想的材料,日本新干线铁路经由过程的地道和桥梁上所铺的轨枕就是采用了聚氯酯弹性体材料.这一新的运用充分施展了聚氯酸弹性体质轻.吸震性好.耐老化等特色,很好推广价值.2.3矿山用聚氯酯弹性体煤矿.金属及非金属矿山对高耐磨.高强度而又富有弹性的非金属材料需求量很大.近10年来,很多选择煤厂用聚氯酯弹性筛选板代替了轻盈的金属筛板,不仅大大延长了筛板的运用寿命,并且明显降低了操作情形的噪音,节能降耗后果明显.其它如用于制造固体分别的旋流器.阻燃抗静电的耐磨运输带.矿用单轨吊车的实芯轮.煤矿喷浆机用联合板.万吨电动轮自卸车上的油密封圈.高压电缆护套的冷补胶等也都为矿山扶植施展了伟大感化.今朝还有很多矿山用耐磨弹性成品正等待我们去开辟和推广.2.4鞋用聚氯酯弹性体自从台商纷纭来到大陆,我国的制鞋业成长敏捷.聚氯酯弹性具有缓冲机能好.质轻.耐磨.防滑等长处,现已成为制鞋工业中一种重要的配套材料,高尔夫球鞋.棒球鞋.足球鞋.滑雪鞋.旅游鞋.安全鞋等很多鞋的鞋底.鞋跟.鞋头.鞋垫等重要配件都是用聚氯酯弹性体系体例成的,不仅美不雅大方,并且舒适耐用,还能进步活动成绩.2.5医用聚氨酯弹性体优胜的生物相容性.血液相容性.无各类添加剂是TPU和CPU材料在医疗范畴获得运用的重要原因.今朝已开辟成功的医用弹性体系体例品有:气管套管.假肢.筹划生育用的栓堵剂.颅骨缺损修补材料.安全套等等,其在医疗卫生范畴运用的远景还十分辽阔.2.6新型聚氨酯复合板材英国正在开辟一种称为SPS夹板层体系的聚氨酯复合板材,将给造船业带来一场革命.它包括两层9mm厚的钢板和被注入它们中央的40mm厚的聚氨酯弹性体,一旦开辟成功,可代替传统造船业用的增强钢板材料,其长处是:节俭制造时光.勤俭钢板.减轻船体重量.抗冲击.耐疲惫.减震.消音.隔热.一旦未来采用SPS体系的复合材料来造船的话,造船业所耗用的聚氨酯弹性体将是一个十分惊人的数字.。

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聚氨酯弹性体材料技术(一)TPU的基本概念热塑性弹性体的分类:所谓弹性体是指玻璃化温度低于室温度,断裂伸长率>50%,外力撤除后复原性比较好的的高分子材料。

聚氨酯弹性体是弹性体中比较特殊的一大类,聚氨酯弹性体的硬度范围很宽,性能范围很宽,所以聚氨酯弹性体是介于橡胶和塑料的一类高分子材料。

TPU 基本概念: 热塑性聚氨酯弹性体(Thermoplastic polyurethane) :可加热塑化,化学结构上没有或很少交联,其分子基本是线性的,然而却存在一定的物理交联。

这类聚氨酯称为TPU 。

TPU 与各类弹性体的性能对比+ 很好0 好- 不好(二)TPU的基本结构TPU基本结构(一级结构):PU合成的反应和副反应比较复杂,但合成TPU 的最基本的反应是由多元醇和异氰酸酯反应生成氨酯基。

由此类含有氨酯基的结构链段为重复单元,再配以长链多元醇和短链多元醇(扩链剂)组合成硬段软段相间的分子链结构,就是TPU的基本结构了。

(a)TPU的一级结构(重复单元化学结构)TPU 的分子链结构(二级结构):大分子二元醇和异氰酸酯连接形成长分子链,因为分子链较长,表现为柔性,就成为在整个分子链中的软段结构。

短链二元醇(扩链剂)和异氰酸酯连接成短链结构,因为链短,表现为刚性,就成为分子链中的硬段结构。

这样硬段软段相间的特殊结构赋予了TPU既有弹性又有不错的机械性能且可热塑加工的特殊性能,从而使TPU作为介于塑料和橡胶之间的一个新类高分子材料得到广泛应用。

对于不同的大分子多元醇,扩链剂和多异氰酸酯的选择搭配可制取品种繁多各种性能的TPU产品。

(b)TPU的二级结构(链段结构)根据以上的基本结构,我们可以看出对于不同的应用范围,TPU的配方和性能可进行非常多种类的排列组合。

但是在现实设计配方和工业化生产时,却会因为原材料(多元醇和多异氰酸酯以及扩链剂)相互的限制,从而使真正可用于很高端的应用的研发还是非常的困难。

近年随着更多种类异氰酸酯的开发成功,TPU的发展也正进入一个更高的阶段。

聚氨酯弹性的综述

聚氨酯弹性的综述

聚氨酯弹性的综述摘要:聚氨酯弹性体,又称聚氨基甲酸酯弹性体,是一种主链上含有较多的氨基甲酸酯基团的高分子合成材料,一般由聚酯、聚醚和聚烯烃等低聚物多元醇与多异氰酸酯及二醇或二胺类扩链剂逐步加成聚和而成。

它是一种介于一般橡胶和塑料之间的弹性材料,即具有橡胶的高弹性,又具有塑料的高强度。

它的伸长率大,硬度范围宽广;它的耐磨性、生物相容性与血液相容性特别突出。

同时,它还有优异的耐油、耐冲击、耐低温、耐辐射和负重、隔热、绝缘等性能。

因此,聚氨醋弹性体的应用领域非常广泛。

它己成为国民经济和人民生活中不可缺少的一种宝贵材料。

聚氨酯弹性体的性能范围广泛,这和它的结构有着紧密的联系,而它的结构则取决于反应物、反应时间、反应温度等许多因素,甚至连水含量的微小变化都能引起聚氨酯弹性体机械性能的巨大差异。

关键词: 聚氨酯弹性体结构与性能应用1聚氨酯弹性体的概述聚氨酯弹性体又称聚氨酯橡胶,它属于特种合成橡胶,是一类在分子主链中含有较多氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的弹性聚合物,是典型的多嵌段共聚物材料。

聚氨酯弹性体通常以聚合物多元醇、异氰酸酯、扩链剂、交联剂及少量助剂为原料进行加聚反应而制得。

从分子结构上来看,聚氨酯弹性体(PUE)是一种嵌段聚合物,其分子链一般由两部分组成,在常温下,一部分处于高弹态,称为软段;另一部分处于玻璃态或结晶态,称为硬段。

一般由聚合物多元醇柔性长链构成软段,以异氰酸酯和扩链剂构成硬段,软段和硬段交替排列,从而形成重复结构单元。

聚氨酯分子主链中除含有氨基甲酸酯基团外,还含有醚、酯或及脲基等极性基团。

由于大量这些极性基团的存在,聚氨酯分子内及分子间可形成氢键,软段和硬段由于热力学不相容而诱导形成硬段和软段微区并产生微观相分离结构,即使是线性聚氨酯也可以通过氢键而形成物理交联。

这些结构特点使得聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性和韧性,以“耐磨橡胶”著称[1],并且由于聚氨酯的原料品种很多,可以调节原料的品种及配比从而合成出不同性能特点的制品,使得聚氨酯弹性体大量应用于国民经济领域。

聚氨酯弹性体的介绍

聚氨酯弹性体的介绍
(3)符合环保要求。聚氨酯弹性体双组分,100%的固含量,配方体系任意可调,手感从软橡皮到硬弹性体。可以像普通涂料一样,加入各种颜、染料,制成不同颜色的制品。不含任何挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOC),对环境友好,抗燃阻燃性好,着火蔓延率低,并可自熄,全面突破了传统环保型涂装技术的局限性,可广泛应用于防水、防腐、耐磨、表面装饰等领域,是无污染的绿色喷涂技术。
(2)涂层性能优越。涂层致密、连续、光滑、无接缝、无针孔,防腐性优越,物理性能优异,强度好,伸长率高,美观实用。聚氨酯弹性体对钢、铸铁、铝、混凝土、木材、等各类底材均有优良的附着力。长期使用不起层,不脱落,不空鼓。根据使用需要,可随意调整涂层厚度,并且耐候性好,户外长期使用无粉化、无开裂、无脱落。涂层具有优良的抗水渗透性,整体无缝、组织致密、坚韧、粘结力强,真正的“皮肤式”防福耐磨,可用于各种浸没状态下的防腐耐磨。
(4)应用范围广泛。聚氨酯的抗拉强度、撕裂强度、冲击强度、粘结力、延伸率、耐磨性、耐刺穿、抗碾压、耐硌破、防湿滑等特点显著,并且有优异的抗混凝土开裂性和良好的防腐功能。聚氨酯可耐大部分腐蚀介质酸、碱、盐、海水、氯离子等的长期浸泡,对金属、非金属底材均有极强附着力,如钢、铝、钢筋混凝土、木材、玻璃钢、聚氨酯泡沫等,并已成为石油、天然气、石化、化工、海洋石油、水利工程、污水处理等众多领域新一代防腐、防水、耐磨的新型涂料。
聚氨酯弹性体是聚氨酯的升级产品,是现代涂装领域重要的创新技术。喷涂聚氨酯弹性体性能优越,能充分满足混凝土、金属、木材等各类材料的防水、防腐、耐磨要求。聚氨酯优异的物理化学性能及适用性能给机械设备、石油化工、矿山开采、防水工程、自动化等工程领域带来全新的发展。但由于普通的聚氨酯弹性体在施工的过程中对环境及使用环境要求较高,大面积的推广存在着一些问题。

聚氨酯弹性体

聚氨酯弹性体

2.2 聚氨酯弹性体聚氨酯弹性体又称聚氨酯橡胶,它属于特种合成橡胶。

从分子结构上看;聚氨酯弹性体是一种嵌段聚合物,除含有氨酯基团外,还含有醚、酯或脲基团。

由于大量极性基团的存在,聚氨酯分子内和分子间可形成氢键,软缎和硬段可形成微相区并产生微观相分离,即使是线性聚氨酯也可通过氢键而形成物理交联。

这些结构特点使得聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性和韧性,以“耐磨橡胶”著称。

传统上把聚氨酯弹性体分为浇注型、热塑型和混炼型三大类,已广泛应用于矿山、冶金、交通、机械、医学等领域。

浇注型聚氨酯弹性体是聚氨酯弹性体(PUR)三大加工类型中最为重要的一类,其用量占PUR总量的60%。

但是在实际应用中存在对极性较弱材料的粘接性较差等缺点,常常采用各种方法对其进行改性。

有关此方面的报道主要有:丙烯酸类改性浇注型PUR、.有机硅改性浇注型PUR、环氧改性浇注型PUR、取代乙烯/PUR、乙烯基酯/PUR等。

国内的华中理工大学、华南理工大学和四川大学在次领域均取得一定的研究进展。

热塑性聚醚型聚氨酯(TPU),一般选用四氢呋喃聚醚(PTMG)作为软链段,其分子链规整、柔软,能赋予弹性体很好的可拉伸性及低温效应。

但由于PTMG型聚氨酯粘弹性较大,流变性能较差,给某些产品的后期成型加工带来一定的困难。

另外,PTMG的价格也比较高。

因此很多公司都在进行高性能环氧丙烷聚醚的研制,期望用其取代部分PTMG。

l995年,美国阿科公司(Arco)报导,研制成功了具有高反应活性的环氧丙烷聚醚(TDL/E),其商品牌号为Acclaim,由于它采用了新型六氰锌高钴盐催化体系,其制品的不饱和度极低,反应活性及制品性能可与PTMG制品相媲美。

而且由于TDL/E分子链中存在大量甲基支链,用其制备的聚氨酯流动性能很好,其加工性能得到较大的改善。

国内天津第三石油化工厂在这方面也做了大量工作,并取得一定的成就。

普通聚氨酯的耐热性较差,使用温度仅为80~C,短期使用温度不高于l20~(2。

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