三分钟看懂浇注型聚氨酯弹性体
浇注型聚氨酯弹性体胶辊的加工工艺
浇注型聚氨酯弹性体胶辊的加工工艺一、概况：1、聚氨酯胶辊的特点和类型：浇注型聚氨酯胶辊是由液体聚氨酯橡胶通过浇注的方法制造的一种胶辊。
它与普通胶辊相比，具有较高的机械强度（为天然橡胶的2-3倍），卓越的耐磨性（为天然橡胶5-10倍），突出的抗压缩性；硬度范围广，且在高硬度下仍具有高弹性（这是其他胶种所没有的特性）；表面光洁度高；机械加工性能优越；与金属粘结性也比普通橡胶高得多，比较适合一定线速和高压力下使用。
日前聚氨酯胶辊发展很快，原来使用的大量普通胶辊己被新型聚氨酯胶辊所取代。
浇注型聚氨酯胶辊大体分为聚酯型、聚醚型和聚己内酯型三种（指柔性链段的主要构成原料）。
一般来说，聚酯型多用在低、中硬度的胶辊中，其物理机械性能高，耐溶剂性能较好，常用作有色金属行业。
聚醚型多用在高转速、高硬度的胶辊中，它的耐水性能佳，耐低温性优越，工艺性能好掌握，常用来制造拉丝辊、印花辊等。
聚己内酯型综合性能优越，耐低温性能及耐水解性能好，常用作压榨辊及要求较高的胶辊。
2、胶辊对聚氨酯材料的基本要求：（1）必须满足各种胶辊所要求的物理机械性能指标；（2）必须和辊芯有良好粘合性，以适应粘合成型的工艺要求；（3）胶辊硬度应符合要求，辊面硬度应均匀一致；（4）表面无气泡，杂质及机械损伤。
3、胶辊的主要技术性能（1）硬度：各种胶辊的硬度参考值造纸胶辊印花胶辊印刷胶辊其他胶辊名称硬度（邵A）名称硬度（邵A）名称硬度（邵A）名称硬度（邵A）压榨胶辊 80-90 印花胶辊 92-97 高速轮转机制革胶辊 50-60 挤水胶辊 75-85 丝光轧辊 85 墨辊 20-25 冷轧辊 85-95 烘缸托辊 85-95 丝光轧辊 80-85 高速平台墨辊 25-30 压浆辊 60-65 铜网伏辊 35、80 丝方平洗辊 80-85 一般平台墨辊 20-25 油印胶辊 20-30 分毯胶辊 95-100 平洗机上辊 100 胶印机墨辊 30-35 打字机胶辊 85-90 案辊 95-100 平洗机下辊 80 一般印刷墨辊 40-45 砻谷胶辊 75-95 胸辊 70-80 绳洗机辊 80-90 拉丝辊 85-90 毛布导辊 95-100 轧染胶辊 85 真空伏辊 80-90 空心弯辊 55-60（2）表面要求：根据具体的用途而走，有的要求表面光洁或需经特殊加工或处理。
浇注型聚氨酯弹性体优缺点总结
浇注型聚氨酯弹性体优缺点总结浇注型聚氨酯弹性体的主要优点1、性能的可调理范围大多项物理机械性能指标均可经过对原资料的选择和配方的调整，在一定范围内变化，从而满足用户对制品性能的不同请求。
譬如硬度，常常是用户对制品的一个重要指标，聚氨酯弹性体既可制成邵尔A硬度20左右的软质印刷胶辊，又可制成邵尔D硬度70以上的硬质轧钢胶辊，这是普通弹性体资料所难以做到的。
聚氨酯弹性体是由许多柔性链段和刚性链段组成的极性高分子资料，随着刚性链段比例的进步和极性基团密度的增加，弹性体原强度和硬度会相应进步。
2、耐磨性能优越特别是在有水、油等润湿介质存在的工作条件下，其耐磨性常常是普通橡胶资料的几倍到几十倍。
金属资料如钢铁等固然很坚硬，但并不一定耐磨，如黄河灌溉区的大型水泵，其过流部件金属口环和维护圈经过大量泥沙的冲刷，用不了几百小时就严重磨损漏水，而采用聚氨酯弹性体包覆的口环和维护圈(旋流器)则连续运转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、运动场的径赛跑道、吊车铲车用的动态油密封圈、电梯轮和旱冰鞋轮、聚氨酯实芯轮胎、复印机和丝网印刷刮板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制件的摩擦系数，改善在承载负荷下的耐磨性能，可在这类聚氨酯弹性体中添加少量二硫化铝、石墨或硅油等光滑剂。
3、加工方式多样，适用性普遍浇注型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);也能够制成液体橡胶，浇注模压成型或喷涂、灌封、离心成型(指CPU);还能够制成颗粒料，与普通塑料一样，用注射、挤出、压延、吹塑等工艺成型(指TPU)。
模压或注射成型的制件，在一定的硬度范围内，还能够停止切割、修磨、钻孔等机械加工。
加工的多样性，使聚氨酯弹性体的适用性非常普遍，应用范畴不时扩展。
4、耐油、耐臭氧、耐老化、耐辐射、耐低温，透声性好，粘接力强，生物相容性和血液相容性优。
聚氨酯弹性体介绍
低聚物多元醇化合物 PLOYOL
聚酯多元醇 聚碳酸酯二醇 聚碳酸酯二醇(Polycarbonate d iols,PCDL)是分子两个末端都带羟基(— OH)、分子主链含有脂肪族亚烷基和碳酸酯基(—OCOO—)重复单元的聚 合物,与传统聚碳酸酯材料相差很大,而与脂肪族聚酯多元醇和聚醚多元醇 相近 . 聚己内酯多元醇 聚己内酷多元醇(Poly一capro}actoneglyCol,简称PCL)是由己内醋单体、 起始剂(二醇、二胺和醇胺类)、催化剂(钦酸四丁醋、钦酸四异酷、辛酸 亚锡等)经开环聚合而成。
世界聚氨酯产品产量及预测
万吨
地区 北美自由贸易区
1998年
235.0 44.86 70.6 53.5 81.3 41.5
2000年
267.0 44.0 65.0 51.0 99.5 46.0
2006年
326.5 45.0 71.0 53.5 240.7 52.0
2008年
390 46 78 60.5 310 58
扩链剂
二胺类扩链剂胺类扩链剂MOCA 产品名称：3,3‘-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷或二邻氯二苯胺甲烷 目前使用最为普遍的芳香族二胺扩链剂，是由邻氯苯胺和甲醛进行缩合反应，并经 中和、醇洗、重结晶等步骤制备的，在MOCA分子中，由于在氨基的邻位存在氯原 子的吸电子作用和位阻功能，从而使氨基的反应活性适当降低，能够很好地适应 聚氨酯凝胶工艺。同时，它又能赋予材料优异的机械性能，因此MOCA一直是聚氨 酯，尤其是聚氨酯橡胶、涂料等产品生产中极其重要的扩链剂，MOCA为白色至浅 黄色针状结晶体，有吸湿能力，易溶于丙酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺溶剂，溶 于乙醇、苯、甲苯。 液体MOCA Ethacure100和Ethacure 300(雅宝化工），它们在室温下均为琥珀色透明液体，毒性 小且使用方便，能赋予聚氨酯优良的机械性能。
MDI浇注型聚氨酯弹性体的加工特性
・技术交流・MD I 浇注型聚氨酯弹性体的加工特性庞坤玮 黎艳飞 区志敏 吴贻清(广州华南理工大学华工百川科技有限公司 510640)摘 要:介绍了MD I 浇注型聚氨酯弹性体(MD I 2CP UE )的聚合反应特点和3种加工方法的特点及物性。
讨论了预聚物法硬段含量对MD I 2CP UE 物性的影响,随着体系中硬段含量的增加,MD I 2CP UE 的硬度、模量、撕裂强度、拉伸强度依次提高,伸长率和回弹降低。
关键词:MD I ;聚氨酯弹性体;加工方法 二苯基甲烷二异氰酸酯(MD I )是合成聚氨酯(P U )材料的主要原料之一,1959年进入我国市场[1],1984年它的消耗量已超过毒性较大的甲苯二异氰酸酯(T D I )[2]。
近年来,由于世界P U 市场需求强劲,使得MD I 的产品和产能迅速增长,以MD I 为原料的产品几乎渗入到P U 领域的各个方面,如泡沫、微孔弹性体、粘合剂、热塑胶、弹性体、弹性纤维、喷涂材料等。
由于MD I 浇注型聚氨酯弹性体(MD I 2CP UE )既具有很好的综合性能又能满足环保的需求,已被广泛用于制备胶辊、胶轮、传动带、密封制品等材料。
1 MD I 2CPUE 聚合反应特点1.1 MD I 聚合物的反应活性及相对速度MD I 和T D I 同属芳香族二异氰酸酯,两个NCO基团之间都能相互发生诱导效应,即第一个NCO 基团参加反应时,另一个NCO 基团起吸电子取代基的作用,使反应活性增加。
MD I 和T D I 的区别在于MD I 的两个NCO 基团相距较远,且周围无取代基,故MD I 分子上两个NCO 的活性都较大,而T D I 分子结构存在位阻效应使反应速度受到影响,故MD I型P U 预聚体的反应活性比T D I 型P U 预聚体大[2],MD I 体系多用小分子二元醇扩链,而T D I 体系多用小分子二元胺扩链。
B rizz olara D F 等人[3]就MD I/聚四亚甲基醚二醇/1,42丁二醇(MD I/PT MEG/BDO )与T D I/聚四亚甲基醚二醇/3,3′2二氯24,4′2二氨基二苯甲烷(T D I/PT MEG /MOCA )体系的反应特点作了比较,绘出了100℃时2种聚合物体系(邵D硬度为50)未反应异氰酸酯的浓度与时间的关系图,如图1。
聚氨酯弹性体浇注工艺流程
聚氨酯弹性体浇注工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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聚氨酯材料及其应用 讲座(2)
聚氨酯弹性体加工方法多样，新技术新品种不断涌 现，其应用前景将十分广阔。
过氧化物硫化 混炼型 固体体系 全塑型 热塑型 半塑型 异氰酸酯硫化 硫磺硫化 模压、挤出、注射等加工 粉末加工 溶液加工 单组分 按组分分 双组分 胺交联 醇交联 加热硫化 按加热方法分 室温硫化 浇注加工 传递模加工 闭模加工 涂敷 ...... 模制品 模压成型 模制品
加工方法
(1)手工浇注 手工浇注适于生产批量小、品种多的小型制品， 是实验室和小型工厂较为常用的生产弹性体制件的 方法。一步法、预聚体或半预聚体法都可采用手工 浇注工艺。手工浇注简单灵活，成本也低，然而存 在搅拌不均问题，气泡也不易消除。 (2)机械浇注 浇注机配备自动计量泵和混合器，把预聚物脱 气后再与经严格计量的扩链剂同时输送到混合器中 混合均匀，浇注时液料经过混合器的浇口注入模具 中，经硫化即得制品。混合器可连续或间断运转。 并可使混合和注射动作同时进行。机械浇注可连续 和间歇进行，机械浇注生产效率高、产品质量稳定， 适合于大批量及中大型制品的生产。
107.1 109 103.3 104.2 103.8 104
Endurance Test
Air Pressure (psi) Ambient Temp (EF) Test Load (lbs) Actual Load (lbs) Test Speed (mph) Check Time Test Miles Test Cycle Hrs Total Hrs. 26/26 95.8 937 937 0 11:35 0 0 0 95.9 937 937 50 15:35 200 4 4 91.4 992 992 50 21:35 500 6 10 28 93.9 1,102 1,102 50 22:35 1,700 24 34
聚氨酯弹性体介绍
一：汽车用聚氨酯弹性体
现今的汽车工业正在向高性能、低重量、舒适与安全的方向发展。橡塑合成材料正在逐步取代金属材料，这就为聚氨酯弹性体的应用开辟了极为广阔的前景。
二：建筑用聚氨酯弹性体
传统的沥青油毡防水材料已逐步被坚固耐用、整体施工的聚氨酯防水材料所替代；运动场的跑道在10年前只有国家级的正式比赛场地才用聚氨酯铺装材料，而现在大部分省市体育场、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始采用常温固化的聚氯酯弹性体制作高速铁路的轨枕是十分理想的材料，日本新干线铁路通过的隧道和桥梁上所铺的轨枕就是采用了聚氯酯弹性体材料。这一新的应用充分发挥了聚氯酸弹性体质轻、吸震性好、耐老化等特点，很好推广价值。
四：鞋用聚氯酯弹性体
自从台商纷纷来到大陆，我国的制鞋业发展迅速。聚氯酯弹性具有缓冲性能好、质轻、耐磨、防滑等优点，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、安全鞋等许多鞋的鞋底、鞋跟、鞋头、鞋垫等重要配件都是用聚氯酯弹性体制成的，不仅美观大方，而且舒适耐用，还能提高运动成绩。
三：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，许多选择煤厂用聚氯酯弹性筛选板取代了笨重的金属筛板，不仅大大延长了筛板的使用寿命，而且明显降低了操作环境的噪音，节能降耗效果明显。其它如用于制作固体分离的旋流器、阻燃抗静电的耐磨运输带、矿用单轨吊车的实芯轮、煤矿喷浆机用结合板、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建设发挥了巨大作用。目前还有许多矿山用耐磨弹性制品正等待我们去开发和推广
此外，滞后现象产生内生热，使弹性体温度升高。由于弹性体温度上升，其回弹性提高，减震性能下降，所以，在设计减振件时一定要考虑诸性能的平衡
CPU概述
CPU概述CPU：全称浇注型聚氨酯弹性体（castable polyurethane rubber），即通过浇注工艺、由阶梯材料浇注并反应成型而产生的一类聚氨酯弹性体，有人简称之“浇注胶”，这类液体原料体系又称“液体橡胶”。
CPU在加工前成型前为粘性液体，故有“液体橡胶’之称，CPU因其优异的机械物性、良好的适用性、经济性以及对环境的适应性而得到了广泛的应用。
这使CPU具有其它各类热塑性弹性不可比拟的优良性能：（1）加工直接：用液体原料浇注或注射到制品模具中反应而经过固化成型，可以直接制得大型化体积大的聚氨酯橡胶制品和形状比较复杂的产品；（2）综合性能：制得的制品综合性能好；（3）可变性：可以调节原料的用量组成和配方，得到不同硬度的产品，性能的可变性大；（4）易加工：对于传统手工浇注来说，设备投资比较小，加工相对方便。
1、CPU的制备原料制备CPU所需要的原料一般有低聚合度多元醇、多异氰酸酯和扩链剂三大类。
另外，有的时候为了能提高反应的速度或改善制品的加工性能等，还需要加入一些配合。
（1）低聚合度多元醇制备CPU所使用的低聚合度多元醇的平均官能团较低，通常情况为2～3，平均相对分子质量为400～6000，常用的相对分子质量为1000～2000之间。
其主要种类有聚酯型多元醇、聚醚型多元醇、聚己内酯、聚丁二烯型多元醇、聚碳酸酯型多元醇（PC）和蓖麻油等。
（2）多异氰酸酯多元异氰酸酯根据结构不同可以分成芳香族和脂肪族两类，芳香族类异氰酸酯具有很高的反应活性。
常用的芳香族类异氰酸酯为4,4'-二苯甲基二异氰酸酯（MDI），甲苯二异氰酸酯（TDI）以及1,5-萘二异氰酸酯（NDI）、对苯二异氰酸酯（PPDI）等；常用的脂肪族类异氰酸酯有六甲基二异氰酸酯（HDI）和3,5,5-三甲基环己基二异氰酸酯（IPDI）等。
（3）扩链剂常用扩链剂有两大类：二醇类和二胺类。
一般常用的二醇类扩链剂有1,4-丁二醇（BDO）、丙二醇（PG）、乙二醇（EG）、1,6-己二醇（HDO）和氢醌-双（β-羟乙基）醚（HQEE）；而在工业上常用的二胺类的扩链剂有3,3'-二氯-4,4'二氨基二苯甲烷（MOCA）和二甲硫基甲苯二胺（DMTDA）等。
浇注型聚氨酯弹性体性能与结构形态关系探讨
浇注型聚氨酯弹性体性能与结构形态关系探讨摘要：当前我国聚氨酯弹性体（CPUE）性能与结构形态之间的相关关系的研究还处于初步阶段，其规律性和相关性仅处于一些定性关系，很不系统；很少有定量关系，规律性不强。
本文主要是对CPUE材料性能与结构形态之间的相关关系作比较系统的分析和研究。
关键词：聚氨酯弹性体基团软段多元醇聚氨酯弹性体的产量在PU材料各种制品中所占的比重虽然不大，但其品种之繁多、应用范围之广泛却是其他PU材料所不能比拟的。
CPUE是PU弹性体中综合性能最好、产量最大、应用范围最广的品种，在技术上CPUE也是最复杂的。
因此CPUE的技术和工业生产是世界各国在新材料方面关注的热点，在CPUE 领域中，新技术、新原料、新工艺、新产品、新应用层出不穷。
一、基团对CPUE性能的影响1.基团的内聚能聚氨酯材料的性能与其分子结构有关，而基团是分子的基本组成成分。
聚氨酯分子中，除含有氨基甲酸酯基团外，不同的聚氨酯制品中还有酯基、醚基、脲基、脲基甲酸酯基、缩二脲，芳环及脂链等基团中的一种或多种。
各基团对分子间相互作用力的影响可用组分中各基团的内聚能来表示。
酯基的内聚能比脂肪烃和醚基的内聚能高；脲基和氨基甲酸基的内聚能高、极性高，因此聚酯型聚氨酯的强度高于聚醚型和聚烯烃型聚氨酯的强度，聚氨酯-脲的内聚力、粘附性及软化点比纯聚氨酯的高。
聚氨酯材料的结晶性、相分离程度等与大分子之间和分子内的吸引力有关，这些与组成聚氨酯的软段及硬段种类有关，也与基团种类及密集程度有关。
2.氢键氢键存在于电负性较强的氮原子、氧原子的基团和含氢原子的基团之间，与基团内聚能大小有关，硬段的氨基甲酸酯或脲的极性强，氢键多存在于硬段之间。
据报道，聚氨酯大分子中多种基团的亚氨基大部分能形成氢键，而其中大部分是亚氨基与硬段中的羰基形成的，小部分与软段中醚氧基或酯羰基之间形成。
与分子内化学键的键合力相比，氢键是一种物理吸引力，它比原子之间的键合力小的多，但大量氢键的存在，在极性聚合物中也是影响性能的重要因素之一。
PUR材料的介绍
2. 耐磨性能优越。特别是在有水、油等润湿介质存在的工作条件下，其耐磨性往往是普通橡胶材料的几倍到几十倍。金属材料如钢铁等虽然很坚硬，但并不一定耐磨，如黄河灌溉区的大型水泵，其过流部件金属口环和保护圈经过大量泥沙的冲刷，用不了几百小时就严重磨损漏水，而采用聚氨酯弹性体包覆的口环和保护圈则连续运行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、运动场的径赛跑道、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，要提高中低硬度聚氨酯弹性体制件的摩擦系数，改善在承载负荷下的耐磨性能，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.
王宏伟对硬质PUR泡沫塑料用4类零臭氧消耗潜值(ODP)发泡剂[水、碳氢化合物、全氯烷、氢氟烃(HFC)]等的发泡特性进行了比较，并着重以HFC一134a和HFC一356为例介绍了氢氟烃发泡剂在硬质PUR泡沫塑料中的应用。
从这些研究结果不难看出，软质泡沫塑料生产中的CFC替代大多以二氯甲烷路线作为过渡。在零ODP替代路线中，以二氧化碳发泡的技术进步最快。当然，也可以用HFC类物质作为零ODP替代，但目前该类物质中的优先选择目标还未正式工业化，技术经济上还有待进一步评估。采用环戊烷及二氯甲烷发泡可以制得具有良好皮层的自结皮泡沫塑料产品，但该方法在安全生产方面所需的严格措施与代价令企业难以普遍接受，新一代的零ODP物质如1，1，1，3，3一五氟丙烷(HCFC一245fa)和1，1，1，3，3-五氟丁烷(HFC一365fmc)可望成为较理想的最终替代物质。在硬质PUR泡沫塑料方面，对于导热系数要求不是特别严格的场合，采用全水发泡是一种较为简便的选择，对于要求较高的场合(如建筑板材)替代问题比较复杂。在研究发泡剂的同时，也应在原料的选择、工艺路线的优化及韧性改善等方面进行深入研究。
浇注聚氨酯弹性体特性及其影响因素
浇注聚氨酯弹性体性能影响因素一、聚醚多元醇1、聚醚多元醇当量聚醚多元醇当量的大小直接关系到成型后分子链中硬段的含量，从而影响材料的硬度、拉伸强度和断裂伸长率。
聚醚多元醇当量增加，硬度下降，拉伸强度减小，伸长率增加。
2、聚醚多元醇支化度支化度增加，制品的交联密度增大，交联点间的分子量减小。
制品的硬度升高，脆性增加，冲击强度减小，耐热性增加。
二、异氰酸酯的影响反应活性液化MDI>粗MDI>TDI，粗MDI的支化度为2.7，TDI为2，液化MDI为两者之间，故不同异氰酸酯制得的CPU的硬度为粗MDI> 液化MDI>TDI，冲击强度为粗MDI< 液化MDI<TDI,耐热性能PPDI>ND I>MDI>TDI。
MD I/BDO体系与TD I/MOCA体系(邵氏D硬度为50)相比，反应过程中粘度增加较快。
这两种聚合物体系的粘度与时间关系是MDI体系粘度增长较TDI体系快，“釜中寿命”(可操作性)较TDI体系短，因此，MDI体系浇注大型复杂制品的能力低于TDI体系。
三、交联剂的影响MDI型预聚物多用二醇做扩链剂；TDI型多用二胺类扩链剂。
聚氨酯弹性体性能影响因素1、机械强度聚酯型高于聚醚型胺类交联高于二醇交联有填料（炭黑）的高于无填料的2、耐热性能各基团的热分解温度：脲基氨基甲酸酯脲基甲酸酯缩二脲260℃241℃146℃144℃耐热性能PPDI>ND I>MDI>TDI ，聚醚分子链中有双键耐热性差，有无机填料耐热性好。
3、低温性能聚醚型优于聚酯型，最低在-70~-80℃。
4、耐水性能（1）聚氨酯制品易吸水，吸水率在2%以内。
吸水后的制品拉伸强度均会有所下降（10%~20%）。
（2）水降解。
MDI、NDI型比TDI型耐水解，二醇交联比二胺交联耐水解。
水解稳定性顺序：丁二烯多元醇>醚基>氨基甲酸酯基>脲基>缩二脲基、脲基甲酸酯>酯基。
聚氨酯弹性体参考配方(一)
硫化条件 混合温度，℃ 硫化，℃/小时
性能 硬度，邵氏 A 拉伸强度，㎏／㎝² 100%模量，㎏／㎝² 回弹率，% 压缩变定，% 70℃×22 小时
2,4TDI 为基的聚氨酯浇注胶配方 预聚体配方 原料 聚四氢呋喃醚二元醇（分子量 1000） 2,4TDI 反应温度，℃ 反应时间，小时
高硬度聚己内酯/TDI 浇注胶配方 预聚体配方 原料 聚己内酯二元醇，分子量 840 TDI 80/20 预聚体 NCO 含量%
浇注配方 原料 预聚体 MOCA 物性 硬度，邵氏 A 100%模量，公斤／厘米² 300%模量，公斤／厘米² 拉伸强度，公斤／厘米² 伸长率，% 撕裂强度，公斤／厘米 压缩永久变形，% 回弹率
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聚氨酯弹性体
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中等硬度聚酯/TDI 浇注胶配方 预聚体配方 原料 聚己二酸乙二醇酯，分子量 1000 TDI 80/20 NCO%含量 反应条件
浇注配方 原料 预聚体
重量份数 1000 348 6.2 80℃/3 小时
备注
重量份数 100
备注
MOCA 反应条件 适合温度，℃ 硫化，℃/小时 物性 硬度，邵氏 A 拉伸强度，㎏／㎡ 100%模量，㎏／㎡ 断裂伸长率，% 玻璃化温度，℃
847 (约) 1,119 (约)
浇注型聚氨酯
浇注型聚氨酯1概述聚氨酯弹性体（PUE，PolyurethaneElastomer）是一类综合性能优良的高分子合成材料,包含有浇注型聚氨酯弹性体(CPU)、热塑型聚氨酯弹性体(TPU)和混炼型聚氨酯弹性体(MPU),微孔聚氨酯弹性体、聚氨酯防水材料、鞋底材料、铺装材料等。
CPU 在加工前成型前为粘性液体，故有“液体橡胶”之称，它是以液态低聚物多元醇、异氰酸酯和小分子扩链剂为原料，使用液体混合浇注的加工成型方法，经扩链交联反应得到固化交联的高弹性产物。
CPU 成型工艺简单，形成的弹性体分子完整程度高，最大限度发挥了聚氨酯弹性体的特点，综合性能也优于 MPU 和 TPU，因而成为聚氨酯弹性体中产量最大、应用范围最广的品种。
在许多工业领域中，CPU 正在逐步地取代传统金属和硫化橡胶，取得越来越广泛的应用。
浇注法也是本课题制备聚氨酯弹性体采用的方法。
MPU 加工的第一步是合成高粘度、储存稳定、可以混炼加工的聚氨酯生胶（线性分子，分子量为 20 000~30 000），然后在开炼机或密炼机中将其与硫化剂、促进剂、补强性填料等相混合，经成型最后硫化成具有弹性体物理化学性能的聚氨酯弹性体，可以看到，MPU 的加工方法和传统橡胶相似，因而是最早获得工业生产和应用的一种聚氨酯弹性体，但 MPU 的性能比 CPU 和 TPU 差，硬度一般在 ShoreA55~A80，工艺复杂，产量较小。
TPU 常采用一步法生产，即将聚合物多元醇、二异氰酸酯和小分子扩链剂混合，在双螺杆反应器中反应，然后切粒和干燥，使用塑料挤出、注射成型的加工方法进行生产。
TPU 的数均分子量较大，硬度较高。
聚氨酯弹性体是由相对分子质量大的聚醇软段和相对分子质量低的二异氰酸酯与二胺或二醇合成的硬段所构成的弹性体。
软段提供弹性体的韧性、弹性和低温性能；硬段贡献弹性体的刚性、强度以及耐热性[1]。
聚氨酯弹性体具有优异的综合性能，因而广泛应用于各种领域。
聚氨酯胶辊、胶轮、筛板、密封件等仍然是浇注型聚氨酯弹性体的重要产品，质量在提高、品种在增加、应用领域在扩大是其发展趋势。
聚氨酯弹性体参考配方(一)
56 511 112 525 -16
重量份数 100 32 4.2
备注
重量份数 100 12
元醇，聚氧化烷基醚多元醇一般不用再热硫化的 TDI 浇注胶体系中，因其制品性能达不到 使用要求。固化剂通常采用二元胺化合物，其中 3，3’-erlv -4,4’-二苯基甲烷二胺（MoCa） 用量最大。
（1） 聚酯型浇注胶配方 低硬度聚/TDI 浇注胶配方 预聚体配方
重量份数
备注
聚己二酸乙二醇酯，分子量 2000
847 (约) 1,119 (约)
73 325 630 210 19.6 45
重量份数
备注
1000
28.71 60℃，4 小时 18000 厘泊
4.2
重量份数 100 12.68
备注
100 110/4 小时
89 294 61.6 42 33
重量份数 1000 348 80 2
备注
预聚体 NCO % 粘度，厘泊/25℃
6.25 13000
2000
TDI 80/20
348
预聚体 NCO%
3.6
反应条件
80℃/3 小时
浇注胶配方 原料 预聚体
MOCA 反应条件 适合温度，℃ 硫化，℃/小时 性能 硬度，邵氏 A 拉伸强度，㎏／㎡ 100%模量，㎏／㎡ 断裂伸长率，% 玻璃化温度，℃
重量份数 100 10.87
100 110/16
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三分钟看懂浇注型聚氨酯弹性体
什么是浇注型聚氨酯弹性体
浇注型聚氨酯弹性体合成工艺
浇注型聚氨酯弹性体的定义
浇注型聚氨酯弹性体（简称CPU ），CPU 在加工前成型前为粘性液体，故有“液体橡胶”之称，它是以液态低聚物多元醇、异氰酸酯和小分子扩链剂为原料，使用液体混合浇注的加工成型方法，经扩链交联反应得到固化交联的高弹性产物。
浇注型聚氨酯弹性体（CPUE 或称CPU 弹性体）是向模腔中浇注液体反应混合物生产制品的化学体系。
是聚
氨酯弹性体中运用最广、产量最大的一种。
* CPU 预聚体* CPU 预聚体- 筛板* CPU 制品 - 胶辊
浇注型聚氨酯弹性体的合成工艺
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浇注型聚氨酯弹性体生产设备
CPU 产品生产工艺
在聚氨酯弹性体分子结构中，软段占较大的比例，约50%～90%，硬段约占10%～50%。
由于构成硬段的基团极性强，两者间引力大，硬段和软段两者在热力学上具有自发分离的倾向，即不相容性。
预聚反应1. 取一定量的N 料于釜内，温度升至130℃，在此温度下抽真空4小时（真空度＞0.07MPA ）；2. 降温度至55℃，加磷酸，搅拌10分钟以上；
3.
然后慢慢加T 料，边加边搅（10分钟加完），此时自然放热，只搅拌不抽真空，让其自然反应一小时，然后把温度保持在85℃，搅拌抽真空一小时，以上反应制成为预聚体； 预聚体密封保持24小时，方可浇注使用。
预聚反应1. 把预聚体升温至85℃，边搅拌边抽真空脱泡45分钟；2. 把模具放入烘干箱调温到120℃，保持半小时以上；3.
待1、2步完成后取一定量的MOCA 在电炉上熔融后倒入计算好的预聚体中，迅速搅拌，搅匀后，倒入已预热的模具中，待几分钟固化后，放入烤箱中，用恒温120℃熟化一小时，即可出模，此为一次熟化；4.
将若干件一次熟化好的工作放入烘箱，升温85℃，再熟
化四小时即为成品。
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浇注型聚氨酯弹性体的分类
浇注型聚氨酯弹性体性能
CPU 体系分类
CPU
体系价格
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浇注型聚氨酯弹性体应用领域
1、CPU 下游占比
2、CPU 应用下游
CPU 下游应用占比40%
25%
12%
15%
8%
矿业机械
汽车
建筑其他
CPU 广泛地应用在机械工业、汽车制造业、石油工业、采矿业、电器及仪表工业、皮革与制鞋工业、建筑工业以及医疗卫生和体育用品制造等领域。
在汽车及机械零部件中，可用聚氨酯制造高频制动的缓冲元件、各种防振橡胶零件、橡胶弹簧、联轴器、纺织机械的零部件；在耐油制品中可制作印刷胶辊、密封件、燃油容器、油封等；在条件苛刻的摩擦环境中可用作各种输送管道和研磨设备的衬里、筛板、滤网、鞋底、摩擦传动胶轮、轴衬和轴套、刹车垫块等等。
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浇注型聚氨酯弹性体竞争与取代
聚氨酯弹性体英文叫PU Elastomers 它是一种高分子材料。
聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。
其分为浇注型聚氨酯弹性体（简称CPU ），热塑型聚氨酯弹性体（简称TPU ），混炼型聚氨酯弹性体（简称MPU ）。
CPU 与TPU 的比较
TPU CPU
浇注型聚氨酯弹性生产厂商CPU生产企业产品类型。