聚氨酯弹性体的性能与应用

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七:低温性能
聚氨酯弹性体有良好的低温性能,主要表现在脆性温 度一般都很低(-50~-70℃),有的配方(如PCLTDI-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℃的压缩耐寒系数可达到0.2-0.5的水平,但是多数 品种,特别是一些大宗品种,如一般的聚酯型弹性体, 低温结晶倾向比较大,低温弹性不好,作为密封件使 用,在-20℃一下容易初相漏油的现象。
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
聚氨酯弹性体在油中的使用温度为110℃以下,比空气中的使用 温度高。但是,在多工程应用中,油总是被水污染的。试验表明, 只要油中含有0.02%的水,水几乎可全部转移到弹性体中,这时, 使用效果就会发生显著差异。
四:耐水性能
聚氨酯弹性体在常温下的耐水性能是好的,一 二年内不会发生明显水解作用,尤其是 聚丁 二烯型、聚醚型和聚碳酸酯型。通过强化耐水 试验,用外推法得出,在25℃的常温水中,拉 伸强度损失一半所需要的时间,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
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。
十二:生物医学性
聚氨酯材料具有极好的生物相容性,急慢性毒 理试验和动物试验证实,医用聚氨酯材料无毒, 无至畸变作用,无过敏反应,无局部激性,无 知热源性,是最具有价值的合成医用高分子材 料之一
聚氨酯弹性体的应用
聚氨酯弹性体的综合性能是十分优越的。近年 来,各国都在根据市场需求情况加强其应用开 发研究
随着温度的下降,聚氨酯弹性体的硬度、拉伸强 度、撕裂强度和扭转刚性显著增大,回弹和伸长率下 降
八:吸振性能
聚氨酯弹性体对交变应力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弹性体的分子的内摩擦,转 变成为热能。这种特性叫做材料的吸振性能,也称为能量吸收性 能或阻尼性能。吸振性能通常用衰减系数表示。衰减系数表示发 生形变的材料能吸收施加给它的能量的百分数。它除了与材料的 性质有关外,还与环境温度、振动频率有关。温度越高,衰减系 数越低,振动频率越高,吸收能量越大。当频率与大分子的松弛 时间相近时,吸收的能量最大。室温下的聚氨酯弹性体可吸收振 动能量的10%-20%,比丁腈橡胶还好。适于在形变幅度小时吸 收大的冲击力,而在形变幅度大的吸收小的冲击力。
聚氨酯弹性体的定义
聚氨酯弹性体的性能
一:硬度
普通橡胶的硬度范围为邵A20至邵A90,塑料的硬度 范围约为邵A95至邵D100,而聚氨酯弹性体的硬度范 围低至邵A10,高至邵D80,并且不需要填料的帮助。 尤其可贵的是弹性体在塑料硬度下仍具有良好的橡胶 弹性和伸长率,而普通橡胶只有靠添加大量填料,并 以大幅度降低弹性和延伸率作为代价才能获得较高的 硬度。据报道,当硬度高于75D时,其弹性将严重损 失,当硬度高于85D时,就不成弹性材料了
十:耐辐射性能
在合成高分子材料中,聚氨酯弹性体的耐高能 射线的性能是很好的。在105-106Gy辐射剂量 下仍具有满意的使用性能。但是对于浅色或者 透明的弹性体在射线的作用下会出现变色现象, 与在热空气或大气老化试验时观察到的现象相 似。
十一:耐霉菌性能
聚醚型聚氨酯的耐霉菌性能还好,测试等级为 0-1级,即基本不长霉菌。但聚酯型聚氨酯不 耐霉菌,测试结果为严重长霉,不适于热带、 亚热带野外使用和在湿热的条件下存放。在野 外和湿热环境中使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%)一改善其耐 霉菌性能。
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五:耐磨性能
聚氨酯弹性体的耐磨性能非常突出,测试结果一般在 0.03~0.20mm3/m范围内,约为天然橡胶的3~5倍。 实际使用中,由于润滑剂等因素的影响,其效果往往 更好。耐磨性与材料的撕裂强度和表面状况等关系很 大。聚氨酯弹性体的撕裂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,这就需 要在实际使用中注意添加油类润滑剂,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, 减少摩擦生热。此外,摩擦系数还与材料硬度和表面 温度等因素有关。在所有情况下,摩擦系数都随硬度 的降低而提高,随表面温度的升高而上升。约60℃达 到最大值。
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。
五:医用聚氨酯弹性体
良好的生物相容性、血液相 容性、无各种添加剂是TPU 和CPU材料在医疗领域获得 应用的重要原因。目前已开 发成功的医用弹性体制品有: 气管套管、假肢、计划生育 用的栓堵剂、颅骨缺损修补 材料、安全套等等,其在医 疗卫生领域应用的前景还十 分广阔。
六:新型聚氨酯复合板材
英国正在开发一种称为SPS夹板 层系统的聚氨酯复合板材,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 间的40mm厚的聚氨酯弹性体,一 旦开发成功,可取代传统造船业 用的加强钢板材料,其优点是: 节省制造时间、节约钢板、减轻 船体重量、抗冲击、耐疲劳、减 震、消音、隔热。一旦将来采用 SPS系统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。
六:耐热和耐氧化性能
聚氨酯弹性体在惰性气体(如氮气)中的耐热性能尚 好,常温下耐氧和耐臭氧性能也很好,尤其是聚酯型。 但是高温和氧的同时作用就会加快聚氨酯的老化进程。 一般的聚氨酯弹性体在空气中长时间连续使用的温度 上限是80-90℃,短时间使用可达到120℃,对热氧化 变现出现显著影响的温度约为130℃。按品种来说, 聚酯型的耐热氧化性能比聚醚型的好。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提高而改 善。此外一般的聚氨酯弹性体在高温环境下强度下降 显著。
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,ห้องสมุดไป่ตู้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
九:电性能
聚氨酯弹性体的电绝缘性能在一般工作温度 下是比较好的,大体相当于氯丁橡胶和酚醛树 脂的水平。由于它既可以浇注成型,又可热塑 成型,故常用作电器元件灌封和电缆护套等材 料。聚氨酯弹性体由于其分子极性比较大,对 水有亲和性,所以其电性能随环境温度变化比 较大,同时也不适用于高频电器材料使用。此 外,聚氨酯弹性体的电性能随温度的上升而下 降,随材料的硬度上升而提高
二:机械强度
聚氨酯弹性体的机械强度高,表现在杨氏模量、 撕裂强度和承载力等方面
三:耐油和耐药品性能
聚氨酯弹性体,特别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(如煤油、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,高温下逐渐破坏。在卤代烃中溶胀显著,有时 还发生降解。聚氨酯弹性体浸在无机物溶液中,如果没有催化剂 的作用,和浸在水中相似。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作用更大。
聚氨酯弹性体的性能与应用
班级:09高分子1班 学号:09206020128 姓名:朱朋明
聚氨酯弹性体
简述 定义 性能 用途
聚氨酯弹性体的简述
PU弹性体是一种 PU的密实制品,其性能介于橡胶与塑料之间,具有高 回弹性、吸震性、耐磨性、耐 油、耐撕裂、耐化学腐蚀及耐辐射等性能。由于其加工方法越来越简单, 应用越来越广泛,已发展成为 PU 的主导制品。 PU 弹性体可分为混炼型、浇铸型和热塑型三种,其目前应用比例为混 炼型 10%、浇铸型 65%、热塑 型 25%。
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