Glavna svojstva poliuretana Elastomera
1.1 Tvrdoća
Raspon tvrdoće obične gume je Shore A20 do Shore A90, tvrdoća plastike odnosi se na Shore A95 do Shore D100, a tvrdoća poliuretanskog elastomera niska je kao Shore A10 i visoka kao Shore D80 i ne zahtijeva pomoć punila. Ono što je posebno vrijedno je da elastomer još uvijek ima dobru gumenu elastičnost i izduženje pod tvrdoćom plastike, dok obična guma može dobiti veću tvrdoću samo dodavanjem velike količine punila i nauštrb uvelikeg smanjenja elastičnosti i produljenja. Navodi se da kada je tvrdoća veća od 75D, njezina elastičnost će se ozbiljno izgubiti, a kada je tvrdoća veća od 85D, to nije elastični materijal.
1.2 Mehanička čvrstoća
Poliuretanski elastomeri imaju visoku mehaničku čvrstoću, koja se očituje u Youngovom modulu, čvrstoći suza i nosivosti.
1.2.1Youngov modul i vlačna čvrstoća Unutar elastične granice, omjer vlačnog naprezanja i deformacije naziva se Youngov modul (E) ili elastični modul.
Poliuretanski elastomeri, kao i drugi elastomeri, slušaju Hookeov teorem samo pri niskom izduženju (oko 2,5%). Ali njegov Youngov modul je mnogo veći od ostalih elastomera. Štoviše, Youngov modul poliuretanskih elastomera pokriva gumu i plastiku, a asortiman je širok, neusporediv s drugim materijalima.
1.2.2Snaga suze
Čvrstoća suza poliuretanskog elastomera je vrlo visoka, osobito poliesterskog tipa, koji je više nego dvostruko veći od prirodne gume.
1.2.3Nosivost
Iako tlačna čvrstoća poliuretanskih elastomera nije visoka pri niskoj tvrdoći, poliuretanski elastomeri mogu povećati tvrdoću na pretpostavci održavanja elastičnosti gume, čime se postiže visoka nosivost. Tvrdoća drugih guma je uvelike ograničena, tako da se nosivost ne može uvelike poboljšati.
1.3 Otpornost na habanje
Otpornost na habanje poliuretanskih elastomera vrlo je izvanredna, a rezultati ispitivanja općenito su u rasponu od 0,03 do 0,20 mm3/m, što je oko 3 do 5 puta više od prirodne gume. U stvarnoj uporabi, zbog utjecaja čimbenika kao što su maziva, učinak je često bolji. Otpornost na habanje usko je povezana s čvrstoćom suza i površinskim stanjem materijala. Čvrstoća suza poliuretanskog elastomera mnogo je veća od ostalih guma, ali vlastiti koeficijent trenja nije nizak, općenito iznad 0,5, što zahtijeva dodavanje uljnih maziva ili dodavanje male količine molibdena disulfida ili grafita, silikonskog ulja, praha tetrafluoroetilena itd., Kako bi se smanjio koeficijent trenja i smanjila proizvodnja topline trenja. Osim toga, koeficijent trenja također je povezan s čimbenicima kao što su tvrdoća materijala i površinska temperatura. U svim slučajevima koeficijent trenja povećava se sa smanjenjem tvrdoće i povećava se s povećanjem površinske temperature. Maksimum se postiže na oko 60°C.
1.4 Svojstva otpornosti na naftu i kemikalije
Poliuretan elastomer, osobito poliesterski poliuretan elastomer, svojevrsni je jak polarni polimerni materijal. Ima malo afiniteta prema nepolarnom mineralnom ulju i teško se erodira u loživom ulju (kao što su kerozin, benzin) i mehaničkom ulju (kao što su hidraulično ulje, motorno ulje, ulje za podmazivanje itd.), Mnogo bolje od opće gume, a može se kombinirati s usporedivom s nitrilnom gumom. Međutim, uvelike bubri u alkoholima, esterima, ketonima i aromatičnim ugljikovodicima, a postupno se uništava na visokoj temperaturi. Značajno oticanje i ponekad razgradnja halogenih ugljikovodika. Poliuretanski elastomer uronjen u anorgansku otopinu, ako nema katalizatora, sličan je uranjanju u vodu. Brže se razgrađuje u slaboj kiselini i slaboj otopini lužine nego u vodi, a jaka kiselina i jake lužine imaju veći korozivni učinak na poliuretan.
Temperatura uporabe poliuretanskog elastomera u ulju je ispod 110 °C, što je više od temperature u zraku. Međutim, u multi-inženjerskim primjenama ulje je uvijek kontaminirano vodom. Testovi su pokazali da sve dok ulje sadrži 0,02% vode, gotovo sva voda može se prenijeti u elastomer. U ovom trenutku, učinak uporabe će biti značajno drugačiji.
1.5 Vodootpornost
Vodootpornost poliuretanskih elastomera na sobnoj temperaturi je dobra i neće se pojaviti očita hidroliza u roku od jedne ili dvije godine, posebno za tipove polibutadiena, polietera i polikarbonata. Kroz poboljšani test vodootpornosti, metoda ekstrapolacije pokazuje da je vrijeme potrebno za gubitak polovice vlačne čvrstoće u vodi na sobnoj temperaturi na 25 °C, poliesterski elastomer (polietilen adipate-TDI-MOCA) je 10 godina, polieter elastomer (PTMG-TDI-MOCA) je 50 godina, odnosno polieter tip je 5 puta veći od poliesterskog tipa.
1.6 Otpornost na toplinu i oksidaciju
Otpornost na toplinu poliuretanskih elastomera u inertnim plinovima (kao što je dušik) još uvijek je dobra, a otpornost na kisik i ozon na sobnoj temperaturi također je vrlo dobra, osobito poliester. Međutim, istodobno djelovanje visoke temperature i kisika ubrzat će proces starenja poliuretana. Gornja temperaturna granica općih poliuretanskih elastomera u zraku za dugotrajnu kontinuiranu uporabu iznosi 80-90 °C, a kratkoročno može doseći 120 °C. Temperatura koja ima značajan utjecaj na realizaciju toplinske oksidacije je oko 130 °C. Što se tiče sorti, otpornost na toplinsku oksidaciju poliesterskog tipa bolja je od otpornosti polietera. Među vrstama poliestera, tip polietilenskog adipata bolji je od općeg poliesterskog tipa. U tipu polietera, PTMG je bolji od PPG tipa, a oba se poboljšavaju s povećanjem tvrdoće elastomera. Osim toga, čvrstoća općih poliuretanskih elastomera značajno se smanjuje u okruženjima visoke temperature.
1.7 Performanse niske temperature
Poliuretanski elastomeri imaju dobra svojstva niske temperature, uglavnom u činjenici da je temperatura krhkosti općenito niska (-50 ~ -70 ° C), a neke formulacije (kao što je PCL-TDI-MOCA) nisu krhke čak ni na nižim temperaturama. Istodobno, niskotemperaturna elastičnost decimalnih sorti (kao što je PTMG-TDI-MOCA) također je vrlo dobra. Koeficijent otpornosti na hladnoću kompresije na -45 ° C može doseći razinu od 0,2-0,5, ali većina sorti, osobito nekih rasutih sorti, kao što su opći poliesterski elastomeri, imaju relativno veliku tendenciju kristalizacije na niskoj temperaturi i slabe elastičnosti niske temperature, pa se koriste kao brtve. Lako je propuštati ulje u početnoj fazi na -20 ° C.
Sa smanjenjem temperature značajno su se povećali tvrdoća, vlačna čvrstoća, čvrstoća suza i torzijska krutost poliuretanskih elastomera, dok su se oporavak i produljenje smanjili.
1.8 Performanse apsorpcije vibracija
Učinak poliuretanskog elastomera na izmjenični stres pokazao je očitu histerezu. U tom procesu, dio energije vanjske sile troši se unutarnjim trenjem molekula elastomera i pretvara se u toplinsku energiju. Ovo svojstvo naziva se performanse materijala koje apsorbiraju vibracije, također poznate kao performanse apsorpcije energije ili performanse prigušenja. Učinkovitost apsorpcije vibracija obično se izražava koeficijentom prigušenja. Koeficijent prigušenja izražava postotak energije koja se na njega primjenjuje, a koju deformirani materijal može apsorbirati. Osim svojstava materijala, također je povezan s temperaturom okoline i frekvencijom vibracija. Što je viša temperatura, to je niži koeficijent prigušenja, to je veća frekvencija vibracija i veća je apsorbirana energija. Kada je frekvencija blizu vremena opuštanja makromolekule, apsorbirana energija je maksimalna. Poliuretanski elastomeri na sobnoj temperaturi mogu apsorbirati 10%-20% vibracijske energije, bolje od nitrilne gume. Pogodan je za apsorpciju velike sile udara kada je amplituda deformacije mala i apsorbira malu udarnu silu kada je amplituda deformacije velika.
Osim toga, histereza stvara endogenu toplinu koja povećava temperaturu elastomera. Kako se temperatura elastomera povećava, povećava se njegova otpornost i smanjuju se performanse prigušenja. Stoga se pri projektiranju dijelova za prigušivanje mora uzeti u obzir ravnoteža različitih svojstava.
1.9 Električna svojstva
Svojstva električne izolacije poliuretanskih elastomera relativno su dobra na općim radnim temperaturama, što je otprilike ekvivalentno razinama neoprena i fenolnih smola. Budući da se može lijevati i oblikovati, često se koristi kao materijal za električnu komponentu lonca i obloge kabela. Zbog relativno velikog molekularnog polariteta i afiniteta prema vodi, električna svojstva poliuretanskih elastomera uvelike se razlikuju od temperature okoline i nisu prikladna za visokofrekventne električne materijale. Osim toga, električna svojstva poliuretanskih elastomera smanjuju se s povećanjem temperature i povećanjem s povećanjem tvrdoće materijala.
1.10 Otpornost na zračenje
Među sintetičkim polimernim materijalima, poliuretanski elastomeri imaju dobru otpornost na visokoenergetske zrake. Još uvijek ima zadovoljavajuće performanse ispod 105-106Gy doze zračenja. Međutim, za svjetlosne ili prozirne elastomere može doći do promjene boje pod djelovanjem zračenja, slično onom uočenom u ispitivanjima vrućeg zraka ili atmosferskog starenja.
1.11 Otpor plijesni
Otpornost na plijesan polietera poliuretana je dobra, a razina ispitivanja je 0-1, odnosno u osnovi ne raste plijesan. Međutim, poliesterski poliuretan nije otporan na plijesan, a rezultat ispitivanja je teška plijesan, koja nije pogodna za tropsku i suptropsku terensku uporabu i skladištenje u vrućim i vlažnim uvjetima. Poliesterske poliuretanske elastomere koji se koriste na terenu i u vrućim i vlažnim okruženjima treba dodati antifungalnim sredstvima (kao što su bakreni oktahidroksikinolin, BCM itd., Opća doza je 0,1%-0,5%) za poboljšanje otpornosti na plijesan. .
1.12 Biomedicinska svojstva
Poliuretanski materijali imaju izvrsnu biokompatibilnost. Akutni i kronični toksikološki testovi i testovi na životinjama potvrdili su da su medicinski poliuretanski materijali netoksični, neiskrivljujući, nealergijski, ne-lokalno iritantni i neupućeni u pyrogen i da su najvrjedniji. Jedan od sintetičkih medicinskih polimernih materijala.
