92 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Полиуретан характеристики термостойкость

Полиуретан: характеристики, применение и цены

На сегодняшний день полиуретан является одним из самых востребованных полимеров в крупнейших сегментах промышленности.

Особенность полиуретанов — исключительно высокие физико-механические свойства, по некоторым параметрам превосходящие не только все типы резин, каучуков, но и металлы.

Пластины и стержни из полиуретана можно приобрести оптом или в розницу.

Современное оборудование позволяет изготавливать разнообразные изделия из полиуретана по чертежам заказчика с точным соблюдением всех размеров.

Удобные сервисы транспортировки позволят организовать быструю доставку полиуретана.

Закупка полимеров и пластиков у крупных поставщиков имеет ряд преимуществ:

  • широкая география поставки;
  • опт и розница;
  • востребованные типоразмеры;
  • персональный подход к клиентам.

Ознакомиться с ассортиментом.

На сегодняшний день полиуретан является крайне востребованным сырьем в промышленности. Этот полимер составляет серьезную конкуренцию резине, каучуку и металлу. Полиуретан применяется в жидком и твердом виде, в том числе в формованном — в листах.

Свойства полиуретана

Полиуретан — чуть ли не самый известный полимерный материал, а точнее, целый класс синтетических полимеров, молекулы которых содержат уретановые группы. Свойства этих полимеров существенно варьируются в зависимости от их молекулярной структуры. Однако отличительным свойством данной группы материалов является высокая эластичность и вязкость, именно поэтому полиуретаны относятся к группе эластомеров.

Полиуретаны отличаются высокими прочностными характеристиками и широким температурным диапазоном эксплуатации — от −60 °С до +80 °С.

Приведем некоторые свойства полиуретанов:

  • Высокая степень твердости — позволяет использовать этот материал при сильных механических нагрузках.
  • Высочайшая износостойкость, в том числе абразивная стойкость (устойчивость к воздействию абразивов твердых материалов, использующихся для шлифовки, полировки и другой обработки поверхностей).
  • Высокая эластичность при высокой твердости. Значение прочности — до 50 МПа — обеспечивает невероятную устойчивость к деформациям.

Кроме того, полиуретан не подвержен образованию микроорганизмов и плесени, обладает стойкостью к маслам и растворителям. Из него можно изготавливать изделия любой формы и размеров (литьевым методом).

Плюсы и минусы материала

Полиуретан имеет многочисленные преимущества перед резиной, металлами и пластиками. В сравнении с резиной полиуретан медленнее стареет, выдерживает бόльшие нагрузки, быстрее восстанавливает форму при деформациях, обладает большей эластичностью, устойчив к воздействию масел. К полиуретану гораздо меньше прилипает грязь.

По сравнению с металлическими поверхностями материал обладает большей эластичностью, меньшим весом, он не проводит электричество, устойчив к воздействию абразивов. По соотношению стоимость/долговечность полиуретан также выигрывает. Если говорить о применении в производстве и различных механизмах, то полиуретан позволяет удешевить процесс производства, а полученные с его применением механизмы обладают меньшим уровнем шума. Наконец, оборудование из полиуретана требует меньших затрат на обслуживание и ремонт, нежели металлические аналоги.

По сравнению с разными видами пластика полиуретан обладает превосходной устойчивостью при механических воздействиях, большей упругостью и стойкостью по отношению к абразивам. Он не теряет эластичности в условиях низких температур, не раскалывается при ударных нагрузках. В отличие от пластика из полиуретана легче формируются толстые слои.

К общим плюсам полиуретана можно отнести следующие качества:

  • Низкая масса, дающая возможность уменьшения веса изделий.
  • Устойчивость к атмосферным воздействиям и различным химическим веществам.
  • Диэлектрические свойства.
  • Программируемый коэффициент трения — возможность изготовления материала с необходимым коэффициентом трения — от очень низкого до очень высокого.
  • Способность к удлинению до 650%.
  • Возможность кратковременной эксплуатации при температуре до +100 °С.
  • Высочайшая долговечность, эластичность, упругость, твердость и прочность.

К абсолютным минусам полиуретана относится трудность с переработкой его отходов. В остальном же его плюсы могут превратиться в минусы в зависимости от сферы применения. Например, полиуретановые сайлентблоки делают подвеску более жесткой по сравнению с резиновыми. Кроме того, материал обладает плохой сопротивляемостью к скручиванию. При низких температурах сайлентблоки из ПУ становятся излишне твердыми и хрупкими, и значит, легко разрушаются. Что касается использования материала в декоре и лепнине, то вспененный полиуретан дает усадку из-за пористой структуры, а рисунок может ложиться нечетко. Полиуретан широко используется при изготовлении обуви, и в данном случае его очевидным недостатком является отсутствие воздухопроницаемости.

Производство полиуретана и полуфабрикатов из него

Для производства изделий из полиуретана используются практически все технологические методы — литье, прессование, экструзия, заливка на стандартном оборудовании. При использовании литья не требуются дорогостоящие и сложные формы, как при использовании других материалов. Полиуретан представлен на рынке во множестве форм: жидкий, вспененный (поролон, пенопласт), твердый (в виде листов, пластин, стержней и пр.), напыляемый (полимочевина).

На данный момент полиуретан является одним из самых востребованных полимеров в крупнейших сегментах промышленности. По оценкам компании Labyrinth Research&Markets, в 2015 году мировой объем производства полиуретана составил 21,3 млн тонн. Согласно их прогнозу, к 2020 году эта цифра достигнет 30 млн тонн. Специалисты отмечают стабильное развитие отрасли, темп роста которой превышает динамику мирового ВВП. В России объем рынка полиуретана в 2014 году составил 270 тыс. тонн, из которых 150 тыс. тонн — импорт, 120 тыс. тонн — собственное производство. При этом 84% пришлось на вспененный полиуретан (38% — жесткий, 46% — мягкий). Наибольший спрос приходится на мебельную промышленность (34%), автопром (22%), строительство (22%), трубопроводный транспорт (8%), холодильную промышленность (7%).

Применение материала и изделий из него

Сферы применения полиуретана разных форм:

  1. Жидкий и в виде спрея:
    • покрытие поверхностей бетона, кузовов, люков, резервуаров, тоннелей;
    • гидроизоляция крыш, изготовление лакокрасочных изделий, клеев, герметиков;
    • изготовление форм для литья из бетона, гипса, воска, в том числе для производства небольших скульптур, декора и архитектурных элементов.
  2. Пенополиуретаны — изготовление пористых утеплителей, наполнителей.
  3. Листовой — производство футеровочных элементов, прессовых штампов, опорных поверхностей роликов, валиков, колес.

Применение в отраслях промышленности:

  • Тяжелая (амортизирующие прокладки для станков и агрегатов).
  • Строительная (вибростойкие полы, антискользящие покрытия, фасадные системы).
  • Автомобильная (шины, сайлентблоки, валы, ролики, пружины, втулки, подшипники, маслостойкие детали и пр.).
  • Мебельная (изготовление матрасов, крепежных элементов).
  • Текстильная и обувное производство (коврики, искусственные кожи, подошвы).
  • Медицина (имплантаты, презервативы, протезы) и т.д.

В целом полиуретан — очень распространенный материал, который применяется практически во всех сферах производства. Особо широко он востребован в строительстве, мебельной и автомобильной промышленности.

Стоимость полиуретана

Стоимость полиуретана зависит от фирмы-производителя, вида материала и многих других факторов. Например, цены на листовой полиуретан зависят от толщины и габаритов листа.

Стоимость листа размером 0,5 х 0,5 м и толщиной 5 мм составляет не менее 1100 рублей, оптовая цена — порядка 500–900 рублей.

Цены на пластины толщиной 10 мм — в диапазоне 1000–1700 рублей, 20 мм — 2000–3500 рублей, 80 мм — от 12 000 рублей.

Полиуретановые стержни от 20 мм будут стоить около 80 рублей за штуку, 35 мм — 300 рублей, 50 мм — 400 рублей, 100 мм — 1600 рублей, 200 мм — 9 800 рублей.

Жидкий ПУ обойдется в 300–500 рублей за 1 кг.

Стоимость вспененного полиуретана отечественного производства — примерно 400 рублей за 1 кг; иностранного — 1000–2000 рублей за 1 кг.

Итак, полиуретан обладает уникальными характеристиками и во многом превосходит резину, каучук, пластик и даже металл. Потребление этого полимера в мировой промышленности из года в год растет, расширяются сферы его применения. Полиуретан на российском рынке представлен как отечественными, так и зарубежными производителями, поэтому цены на него могут существенно варьироваться. Необходимо учитывать, что на сегодняшний день производство полиуретана в России зависит от импорта химических компонентов, входящих в его состав.

Где можно купить полиуретан?

На вопрос отвечает специалист компании «МетПромСтар»:

«Рынок полиуретанов достаточно насыщенный, однако большинство продавцов ориентируются в основном на какой-либо один вид материала. Например, «МетПромСтар» специализируется на поставках полиуретана в пластинах и стержнях, которые на сегодняшний день наиболее востребованы на рынке. Мы работаем с отечественными и зарубежными производителями из Китая, в ассортименте компании — листы полиуретана толщиной от 5 до 80 мм и полиуретановые стержни диаметром от 20 до 200 мм. У нас можно купить листовой полиуретан как оптом, так и в розницу.

Мы располагаем собственным современным складом, который соответствует европейскому уровню и оснащен передовым импортным оборудованием. Кроме полиуретана, на нем хранятся и другие полимеры — капролон (полиамид-6) в гранулах, стержнях и листах, стержневой и пластинчатый полиацеталь, фторопласт, текстолит и стеклотекстолит, листовой винипласт и оргстекло. Вся продукция имеет множество типоразмеров. Мы работаем с 2005 года и поставляем технические пластики по всей России».

УАЗ 3151 Crazy › Бортжурнал › Полиуретан. Свойства полиуретана в сравнении с резиной.

Краткое описание полиуретанов
ПОЛИУРЕТАНЫ — класс синтетических эластомеров с программируемыми свойствами. Полиуретаны широко применяются в промышленности как эффективные заменители резины — для изготовления деталей, работающих в агрессивных средах, в условиях больших знакопеременных нагрузок и температур. Рабочая температура для большинства полиуретанов — от -60° С до +80° С. Допустим кратковременный (до 24 часов) нагрев до 120° С.

Изделия из литьевых полиуретанов служат гораздо дольше, чем их аналоги из любых других материалов, они прочны, износостойки. Существует ряд применений, где полиуретаны представляются единственно приемлемыми материалами. Полиуретановые изделия производятся методом свободного литья, не требующего, в отличие от термопластов и резин, сложных и дорогостоящих литьевых форм.

Преимущества изделий из полиуретанов перед резиновыми смесями:

1. Высокая абразивная стойкость
2. Высокая прочность на разрыв, стойкость к рубящим ударам
3. Способность противостоять более высоким нагрузкам
4. Более широкий диапазон твердости — от 30 Шор А до 80 Шор Д
5. Высокая устойчивость к распространению надрезов
6. Высокая устойчивость к атмосферным воздействиям – озону, кислороду, влаге, ультрафиолетовой радиации, нагреву
7. Низкий коэффициент трения для твердых сортов. Например, по экспериментальным данным, пара полиуретан-резина имеет коэфициент трения — 0,35, в то же время по сравнению с парой трения резина-резина 0,5-0,6 и, следовательно, имеем значительно меньший износ материала.
8. Длительное сохранение рабочих размеров
9. Возможность практически всех видов механической обработки
10. Нет налипания сыпучих сред

Резина — относительно дешевый и широко доступный материал, но выбор полиуретанов основан на существенных эксплуатационных и технологических преимуществах, которыми полиуретаны отличаются от других эластомеров, например:

1. износостойкость полиуретанов на порядок превышает износостойкость резины;
2. прочностные характеристики полиуретанов выше, чем у большинства эластомеров;
3. полиуретан практически не подвержен старению и не меняют своих характеристик в течение всего срока службы;
4. прочность связи полиуретан-металл значительно выше, чем в аналогичных резинометаллических соединениях.

Программируемость свойств
Как уже говорилось выше, «полиуретан» — обобщённое название целого класса синтетических веществ. Несомненным достоинством полиуретанов является то, что твердость (эластичность) полиуретана программируется, то есть, может меняться в широких пределах, в зависимости от соотношения компонентов.

Полиуретаны бывают одно-, двух-, трёх- компонентные. Качество различных полиуретанов, их характеристики, сфера применения и, соответственно, их цена значительно различаются.

Высокая абразивная устойчивость. Благодаря этому свойству полиуретаны стали известны в технике. Изделия из полиуретанов до 50 раз долговечнее резин, пластиков, в некоторых применениях — цветных и черных металлов. Эта долговечность часто означает, что полиуретановые детали могут быть сделаны с меньшим по весу количеством материала, требовать меньше затрат на обслуживание, создавая в итоге значительную экономию средств.

Твердость по Шору в диапазоне 30-95 единиц . Полиуретан — один из самых жестких, наиболее абразионно-стойких эластомеров, не подверженных разлому под нагрузками.

Читать еще:  Aluplast ideal 4000 технические характеристики

Высокая прочность на разрыв и сопротивление распространению надрезов, устойчивость к воздействию рубящих ударов. Изделия из полиуретанов сохраняют форму и механические свойства после приложения циклических нагрузок.

Высокая эластичность. Изделия из полиуретанов хорошо противостоят многократным изгибам без разрушения. Высокая прочность полиуретанов позволяет использовать их в тонких слоях для повышения эластичности в динамических применениях.

Коэффициент трения. Полиуретаны могут быть изготовлены с коэффициентом трения от очень низкого, подобно втулкам, подшипникам или сменным вкладышам, до очень высокого, подобно шинам или валам.

Естественная смазывающая способность полиуретанов позволяет их использование с другими движущимися частями без смазок.

Температурный диапазон эксплуатации изделий от -50 до +80ºС, кратковременно до +100ºС. Полиуретаны остаются гибкими при очень низких температурах и обладают выдающимся сопротивлением тепловому удару.

Высокая упругость и эластичность в широком диапазоне твердости, сопротивление многократным деформациям и изгибам без разлома. Удлинение до 650%.

Низкая остаточная деформация при снятии нагрузки. Полиуретаны имеют высокую допустимую нагрузку на сдвиг.

Хорошая адгезия к большинству материалов. Возможность изготовления армированных деталей.

Хорошая химическая стойкость к маслам, нефти, органическим растворителям.

Прекрасная устойчивость к неблагоприятным атмосферным воздействиям — влаге, озону, ультрафиолетовой радиации, микроорганизмам, комбинированному воздействию трения и коррозионных сред.

Использование полиуретанов позволяет уменьшить вес изделия до 50 %, снизить уровень вибраций и системного шума работающих механизмов в сравнении с металлами.

Большинство полиуретанов — превосходные электрические изоляторы.

Рабочая температура полиуретана

Этот синтетический эластомер с заранее задаваемыми свойствами представляет собой современный химический состав, разработанный на базе арилов, акрилов или ацилов в сочетании со сложными или простыми связками. В зависимости от того, насколько должен быть теплостойкий или морозостойкий полиуретан, определяется точная формула полимерных компонентов и модификаторов. Большинство разновидностей предусматривает обширный диапазон нагрузок при длительных циклах работы, что делает этот материал востребованным в самых различных отраслях. Рассмотрим детально, какую температуру выдерживает полиуретан.

Основные виды полиуретана: рабочие температуры

Для наиболее «выносливых» эластомеров диапазон температур составляет от –60 0 Сдо +120 0 С, при этом полимер может сохранять начальные свойства твердости и эластичности без последствий при нормализации климатических условий. Существуют также специальные разновидности, для которых рабочие температуры полиуретана могут быть равными +150 0 С и –70 0 С. Хрупкость или необратимая деформация начинает наступать после превышения максимально допустимой отметки более чем на 1–10% в зависимости от уровня влажности. При этом в некоторых случаях полиуретан при низких температурах в описанном диапазоне критических нагрузок не изменяет свою структуру, если они кратковременны.

Рассмотрим боле детально особенности самых популярных марок полиуретана:

  • СКУ–7Лиспользуется для изготовления деталей, эксплуатируемых в условиях абразивного износа. Обладает высокой стойкостью к нефтепродуктам и смазывающим веществам. Применяется чаще всего данный полиуретан зимой и/или в холодных климатических зонах. Его рабочий температурный диапазон находится в пределах от –50 0 С до +80 0 С.
  • СКУ ПФЛ–100Модин из наиболее «выносливых» и твердых видов рассматриваемых материалов. Он рассчитан на самые агрессивные эксплуатационные условия, стойко сохраняет изначальную форму после сжатия или растяжения, что делает его востребованным при изготовлении деталей для автомобильной отрасли. Диапазон эксплуатации этого полиуретана при низких температурах и перегреве составляет от –70 0 С до +150 0 С.
  • ЛУР-СТ широко востребован для производства изделий с большой относительной удлиненностью до разрыва. Рабочая температура полиуретана этого вида – от –30 0 С до +110 0 С.
  • «ВИБРАТАН» представляет собой группу материалов серий 6060 и 8000. Первые обладают низким уровнем твердости, стойкостью к износу и небольшой степенью остаточных деформаций при сжатии, что делает их оптимальными для производства упругих деталей. Вторые отличаются высокой эластичностью и стойкостью к ударным воздействиям. Температура применения полиуретана этого вида составляет от –60 до +120 0 С.
  • СКУ-ПЛ-60 один из самых эластичных и гибких видов, но значительно уступает конкурентам в прочности на растяжение. Он может использоваться при температуре от –30 0 С до +90 0 С.
  • ТТ–129 отличается одними из наибольших предельных параметров прочности при растяжении. Температура эксплуатации полиуретана варьируется от –60 0 С до +110 0 С. Используется для изготовления самых различных изделий и в качестве исходного сырья.

Существуют и другие разновидности полимерных составов, которые успешно заменяют резину в различных отраслях. Их популярность обусловлена многочисленными преимуществами по сравнению с аналогичными материалами на основе каучука, в число которых входит небольшой вес, упрощенная процедура производства, повышенная прочность и износостойкость, а также устойчивость к воздействиям химикатов и агрессивных сред.

Стоит отметить, что свойства полиуретана под воздействием температуры определяются при выборе определенной его разновидности. Обязательно уточняйте информацию о технических характеристиках исходного материала для производства необходимых изделий при оформлении заказа.

Заказать типовые изделия из полиуретана или выпуск партии уникальных комплектующих вы можете в компании «Полимертехпром». При необходимости возможна полная разработка проектной документации.

Важные свойства полиуретана

К огромной группе полиуретанов относят полимерные высокомолекулярные соединения, мономеры которых связаны уретановой связью. Среди представителей имеются пластмассы различной плотности: мягкие, средние и очень жесткие.

Сфера применения полиуретанов широка, определяется структурой и характеристикой отдельных представителей. Большое распространение получила противопожарная полиуретановая пена, используемая повсеместно при выполнении строительных работ; существуют другие популярные виды продукции, свойства которых полезно знать.

Что такое пенополиуретан и как его получают

Корень названия – уреа – знаком всем и вызывает совсем другие, физиологические ассоциации. Известно, что врач-уролог занимается не химией пластмасс. Оказывается, уретановая связь полимера идентична той, которая присутствует в молекуле мочевины. Тогда происхождение названия становится понятным; следует разобраться – чем обусловлено такое разнообразие материалов на полиуретановой основе.

Полимеры уретана имеют разные свойства по следующим причинам:

  • различается количество мономеров, молекулярная масса, длина цепи;
  • в качестве сополимеров в линейную структуру могут вводить различные компоненты;
  • отличаются условия получения полимеров;
  • используются разные наполнители, добавляемые в полимеризованный продукт;
  • готовые высокомолекулярные вещества могут подвергать или не подвергать вспениванию;
  • насыщение пены газами отличается по интенсивности.

В результате образуется большое количество продуктов, отличающихся термостойкими свойствами, другими характеристиками, возможностями применения в различных сферах.

Высоким спросом пользуется эластомер из полимеризованного уретана (ПУ) и вспененный термостойкий полиуретан, который часто обозначают сокращением ППУ (пенополиуритан) (не путать с ППА, ППЕ и пр.) Полимерную продукцию применяют как монтажный, конструкционный, изолирующий материал.

Технические характеристики

Эластомер ПУ имеет разную степень жестокости в зависимости от использованной технологии получения, применяется для изготовления втулок, прокладок, уплотнителей, прокатных валов.

По износостойкости он превосходит все виды резин, каучуков и даже многие металлы.

Полиуретан с термостойкими свойствами применяют в виде плит теплоизоляции или монтажной пены для заделывания полостей, щелей.

Характеристики ПУ и ППУ материалов имеют много общего, тем не менее, присутствуют некоторые отличительные особенности.

Таблица. Физико-механические параметры некоторых типов полиуретана

Показатель полиуретанаНИЦ ПУ-5СКУ-ПФЛ-100ТСКУ-ФЭ-4Ур-70 ВПТГФ-1000СУРЭЛ-20ФСКУ-ПФЛ-100МДиафор-ТДИЛУР-СТТТ 129/194
Твердость по Шору, ед.88—9395— 9840—9070—8095—9893—9795—10086—8875—8580—100
Предел прочности при растяжении, кгс/см²320—450350—400250—350230—390350—420390—500450—500380—460400—470380—520
Относительное удлинение при разрыве, %450—580310—350400—55075—10090—11020—3070—8030—4590—11090—110
Условное напряжение при 100 % удлинении, кгс/см²75—95130—16025—3020—35130—160140—16045—5550—80140—160
Относительное остаточное удлинение после разрыва, %Не более10Не более10Не более10Не более 8Не более 15Не более 10Не более 10Не более 10Не более 10Не более 10
Температурный диапазон, °С50708080808080805050

Теплопроводность

В связи с популярностью применения термостойкого полиуретана, как изолирующего материала, большое значение имеют его показатели теплопроводности. В огромной мере способность проводить тепло зависит от плотности материала, его пористости. Значения плотности в линейке полиуретановой продукции изменяется в очень больших пределах от 30 кг/м 3 до 300 кг/м 3 . Способность проводить тепло варьируется в интервале от 0,019 Вт/м×К до 0.035 Вт/м×К.

Чем больше полых ячеек имеется в изолирующем слое термостойкого полиуретана, тем меньше его плотность, больше способность пропускать тепло.

Правомерно обратно утверждение — уменьшение количества полостей, приводит к увеличению плотности, уменьшению способности проводить тепло, повышенной склонности его изолировать.

Горючесть

Потребители и проверяющие организации большое внимание уделяют противопожарным характеристикам всех термостойких и других материалов, применяемых в строительстве или на производстве. Горючесть ППУ и эластомера активно обсуждается в специальной и профессиональной литературе. Термостойким полиуретан можно назвать с натяжкой, так как максимальная температура его применения составляет 80 ℃. Нижний температурный предел достигает -60°.

В целом представляемая информация о термостойких свойствах полиуретана существенно отличается. Самые дешевые виды полиуретана относятся к классу Г4 (горючий), что вполне объяснимо высокой концентрацией воздуха (до 90 %) в материале. Многие производители заявляют о принадлежности их изделий из термостойкого полиуретана к классу Г2. Это возможно только в том случае, когда в состав введены антипирены. Других способов понизить горючесть полимера не существует.

Негорючие ППУ содержат большое количество добавок, что обязательно должно быть указано в сертификате. Введение в полимерную среду антипиреновых веществ может в некоторой мере повлиять на другие характеристики термостойкого полиуретана, поэтому на все показатели нужно обратить внимание.

Для обеспечения безопасности конструкций очень важна их воспламеняемость, которая у термостойкого полиуретана характеризуется как умеренная (В2). Учитывая широту ассортимента, не удивительно, что в линейке имеются трудно воспламеняемые изделия, которые отличаются от остальных составов, наличием добавок, характеристиками.

Различные модификации термостойкого полиуретана значительно отличаются по способности возгораться, гореть, затухать, что очень важно учитывать в момент приобретения, до начала монтажа. К абсолютно безопасным материалам полимер отнести нельзя, но многие его разновидности вполне могут быть использованы, в связи с соответствием нормативным требованиям.

Другие важные свойства

Важным свойством эластомерных продуктов является твердость, которую принято измерять в условных единицах по шкале с фамилией ее разработчика Шора. У различных видов ПУ этот показатель варьируется от 74 до 95 единиц, в то время как у резины он равен максимум 60.

Модуль упругости при растягивающих нагрузках у обычного и термостойкого полиуритана укладывается в диапазон от 40 % до 98 %, при этом параметр может задаваться при технологии производства. Для резины максимальное значение модуля упругости составляет только 75 %.

Физико-химические качества оценивают дополнительно эластичностью по отскоку, которая у ПУ равна 29 %, а для резины 12 %.

Таблица. Поведение полиуретана в различных средах (Ст- стоек, Нт — нестоек)

РеагентыКонцентрация, %Стойкость
Вода водопроводнаяСт
Морская водаСт
Соляная кислота36Нт
Серная кислота45Ст
Фосфорная кислота40Ст
Едкий натр40Ст
Аммиачная вода25Ст
Азотная кислота68Ст
АцетонНт
КетоныНт
Четырёххлористый углеродНт
ТолуолСт
Бензин, нефтепродуктыСт
СодаСт
Этил ацетатНт
Метиловый спирт96Ст
Этиловый спирт96Ст
ЭфирыНт
Уксусная кислотаСт
Минеральные маслаСт
Растительное маслоСт
Муравьиная кислотаНт

Впечатляет предел прочности при разрывающих нагрузках, который для полиуретана равен 312 %, в то время как для качественной резины характерен показатель 115 %.

В такой же мере (в 3 раза) у продукции из полиуретана выше коэффициент морозостойкости, чем у резиновых изделий. Стойкость к действию абразивов у полимера в 5 раз превышает аналогичный показатель резины.

Читать еще:  Изолон фольгированный характеристики

Направления использования

Литьевые полиуретаны применяются для производства продукции разнообразных размеров. Из них делают большие шины для большегрузов, детали узлов для перемещения шламов, флотационные агрегаты, трубопроводные комплексы, гидроциклоны.

Литьевой полимер применяют для изготовления ремней, конвейерных полос, уплотнителей, валиков в легкой промышленности.

Для железнодорожного транспорта из полиуретана производят пневматические амортизаторы и уплотнители гидравлических узлов. Полиуретановые материалы незаменимы в автомобилестроении. Из них делают подшипники, элементы подвесок, вкладыши рулевой тяги, уплотнения и клапаны.

На обувных производствах изготавливают полиуретановые подошвы, применяют полимер как искусственную кожу.

ПУ является хорошей связующей добавкой при производстве плит ДСП, полимербетонов, имитаторов древесины из пенопластов, клеев и покрытий. Интересно отметить, что клеевые полиуретановые композиты применяются также в медицине. Еще из полимеров изготавливают протезы.

В остальных отраслях из эластомеров производят опорные элементы; уплотнительные кольца; покрытия для валов, роторов, роликов, барабанов, колес.

90 % полиуретановой продукции составляют пеноматериалы, которые являются разновидностью пенопластов. Пена может форматироваться в изолирующую продукцию разнообразной формы в производственных цехах или на месте, посредством наполнения рабочего пространства. Называется процесс заливкой. Если компоненты смешиваются с воздухом, затем оседают на поверхности, происходит напыление. Таким способом утепляют трубы, другие конструкции и детали.

ППУ используют в автомобиле и авиастроении, в пищевой и мебельной отраслях, при производстве обуви, упаковочных материалов, в строительном деле. Вспененный термостойкий полиуретан применяют как утеплитель теплотрасс, кровельных и других конструкций. Так напыление кровли ППУ экономит 80 % времени, 50 % средств, по сравнению с использованием других материалов.

Полиуретановыми пластинами утепляют вертикальные стены, полы, фундаменты, чердаки. Полимер не гниет, не подвергается разложению, может эксплуатироваться до 30 лет и более.

Термостойкий полиуретан – многофункциональный материал с большими возможностями, которые определяются характеристиками каждого отдельного вида продукции.

Полиуретан для высокотемпературных применений

6 марта 2017

СУРЭЛ ТЛ-2934/УРЕЛИНК-190. Уретановый эластомер для высокотемпературных применений
Е. Самохин, к.х.н., В. Попов, к.т.н. ООО СУРЭЛ

ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2 СВОЙСТВА ЭЛАСТОМЕРОВ ПРИ СТАРЕНИИ
2.1 Твердость
2.2 Упругопрочностные свойства при растяжении
2.3 Прочность (энергия разрушения полимера)
3 РЕЖИМ ЗАКАЛКИ
4 СВОЙСТВА ЭЛАСТОМЕРОВ ПРИ ПОВЫШЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ ВЫВОДЫ

ВВЕДЕНИЕ

Литьевые уретановые эластомеры являются уникальными конструкционными материалами, получившими широкое распространение благодаря двум важнейшим особенностям: выдающимся физико-механическим характеристикам и удобству переработки методом литья.

Вместе с тем важнейшим ограничением уретанов является низкая устойчивость к повышенным температурам. Полиуретаны, в принципе, не являются высокотемпературными материалами. Это обусловлено, с одной стороны, присущей им некоторой термопластичностью, что приводит к размягчению при нагревании. С другой стороны, термоокислительная деструкция при длительном старении приводит к постепенному ухудшению механических свойств.

В течение многих лет предпринимались попытки улучшить эксплуатационные характеристики уретанов при высокой температуре. Многочисленные исследования в этом направлении показали, что даже незначительное улучшение высокотемпературных свойств, требует рецептурно-технологических решений, исключающих переработку традиционным методом открытого литья.

Новый эластомер на основе преполимера СУРЭЛ ТЛ-2934 при отверждении УРЕЛИНК-190 разработан специально для высокотемпературных применений. Уникальная химическая структура полимера обусловлена сочетанием термостойких эластичных блоков на основе поликапролактона с тугоплавкими, компактными и хорошо структурированными жесткими сегментами. Такая структура обеспечивает повышенную устойчивость полимера к высокой температуре. При этом эластомер технологичен в переработке методом открытого литья. В данной публикации приведены результаты испытаний эластомера СУРЭЛ ТЛ-2934/УРЕЛИНК-190 на устойчивость к повышенной температуре в сравнении со стандартными эластомерами.

1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

СУРЭЛ ТЛ-2934/УРЕЛИНК-190 — эластомер на основе преполимера СУРЭЛ ТЛ-2934 при отверждении УРЕЛИНК-190.

Поскольку для обеспечения корректности сравнительных испытаний необходимо сопоставление полимеров одной твердости, в качестве объекта сравнения был выбран стандартный эластомер на основе преполимера СКУ-ПФЛ-74 (ТДИ-терминированный преполимер на основе политетрагидрофурана) при отверждении MOCA*.

Оба эластомера получены отверждением по стандартному режиму (16 ч при 100 °С, стехиометрия 95 %). Полимеры демонстрируют сходные динамометрические характеристики. Механические свойства и режимы переработки эластомеров приведены в табл.1.

Испытания на ускоренное старение осуществлялось в соответствии с ГОСТ ISO 188 и ASTM D 573. Продолжительность старения при 125 °С составляла 4 недели (672 ч). Твердость по Шору определялась по ГОСТ Р ISO 7619-1, упругопрочностные свойства при растяжении — по ГОСТ ISO 37.

2. СВОЙСТВА ЭЛАСТОМЕРОВ ПРИ СТАРЕНИИ
2.1 Твердость

Динамика изменения твердости при старении представлена на рис. 1. В течение нескольких суток старения твердость стабильна, затем уменьшается, но количественные закономерности для обоих полимеров резко различаются.

Для эластомера ТЛ-2934/УРЕЛИНК-190 характерно плавное снижение твердости на 1-2 единицы, после чего параметр стабилизируется. В то же время твердость эластомера ПФЛ-74 падает с нарастающей скоростью, достигая к концу испытаний величины на 6-7 единиц ниже начального значения, причем тенденция к стабилизации не проявляется.

2.2 Упругопрочностные свойства при растяжении
Для обоих полимеров характерно снижение предела прочности при растяжении с одновременным ростом относительного удлинения при разрыве (рис. 2). Такое поведение является естественным и свидетельствует о постепенном размягчении полимеров в результате термоокислительной деструкции. Различия между образцами количественные: для ПФЛ-74 характерна быстрая деструкция, в то время как ТЛ-2934 демонстрирует более медленное изменение свойств.

Рис. 1. Зависимость твердости эластомеров от продолжительности старения.
1 – ТЛ-2934/УРЕЛИНК-190, 2 – СКУ-ПФЛ-74/MOCA.

Рис. 2. Свойства эластомеров при старении.
1 — ТЛ-2934/УРЕЛИНК-190, 2 – ПФЛ-74/MOCA

Прочностные показатели обоих полимеров уменьшаются, однако у ТЛ-2934 предел прочности проходит через максимум в течение первой недели и лишь в дальнейшем снижается, достигая начального значения через две недели старения. (Менее выраженный максимум наблюдается и у модуля при 100 % удлинении.)

При этом удлинение при разрыве непрерывно увеличивается. Такое изменение свойств является необычным и свидетельствует о положительном изменении упругопрочностных свойств полимера в процессе старения.

Относительное удлинение при разрыве у ПФЛ-74, резко возрастает, несколько снижаясь к концу 4 недели. (Аналогичная зависимость наблюдается и для остаточного удлинения при продолжающемся уменьшении предела прочности.) Данная особенность свидетельствует о катастрофическом нарастании деструктивных изменений полимера. Результатом этого является разрушение образцов в процессе физико-механических испытаний по накопленным внутренним дефектам.

Очевидно, что по всем параметрам эластомер ТЛ-2934 значительно превосходит образец сравнения. В частности, ТЛ-2934 теряет 7 % предела прочности, в то время как для ПФЛ-74 падение этого показателя составляет более 80 %.

2.3 Прочность (энергия разрушения полимера)

Прочность определяется энергией, затраченной на разрушение единицы объема материала и рассчитывается по площади под зависимостью «напряжение-деформация»:

где U – прочность; x0 –относительное удлинение при разрыве.

Результаты численного интегрирования динамометрических характеристик при старении (рис. 3) подтверждают сделанные ранее выводы. Так, прочность эластомера ПФЛ-74 после незначительного роста, резко падает к концу испытаний. Это вполне согласуется с выводом о быстрой термоокислительной деструкции полимера. Эластомер ТЛ-2934/УРЕЛИНК-190 проявляет аномальные свойства, заключающиеся в резком возрастании и дальнейшей стабилизации прочности на высоком уровне.

Рис. 3. Зависимость прочности эластомеров от времени старения.
1 — ТЛ-2934/УРЕЛИНК-190, 2 — ПФЛ-74/MOCA

3. РЕЖИМ ЗАКАЛКИ

Экстремальный характер прочностных характеристик эластомера ТЛ-2934 свидетельствует об особом механизме старения, при котором тепло не является чисто отрицательным фактором. Очевидно, в данном случае имеет место эффект «закалки», при котором высокая температура способствует улучшению морфологии уретана за счет оптимизации доменной структуры.

Этот эффект открывает возможности дальнейшего улучшения высокотемпературных свойств путем предварительной закалки изделий при повышенной температуре. Реализация режима предварительной закалки наиболее эффективна при повышенной до (100–105) % стехиометрии. Технологически закалку удобно осуществлять в процессе отверждения, увеличив время поствулканизации до 48 ч при 130 °С. Свойства эластомера ТЛ-2934 и рекомендуемые условия переработки приведены в табл. 2.

По сравнению с полимером, отвержденным по стандартному режиму, при закалке происходит изменение свойств: твердость уменьшается на 1 единицу, несколько снижаются напряжения при заданном удлинении. Предел прочности и удлинение при разрыве, напротив, увеличиваются.

Свойства эластомеров ТЛ-2934 с закалкой и без закалки в зависимости от времени старения представлены на рис. 4. При закалке во всех случаях наблюдается плавное изменение свойств с тенденцией к стабилизации.

Рис. 4. Свойства при старении эластомера ТЛ-2934/УРЕЛИНК-190.
1 – без закалки, 2 – с закалкой

Твердость закаленного полимера остается постоянной на протяжении всего времени старения. Закалка снимает экстремум предела прочности, характерный для полимера, отвержденного по стандартному режиму. Конечные значения параметров закаленного и незакаленного полимеров стремятся к одному уровню, однако при закалке наблюдается ускоренная стабилизация свойств. Наиболее показательна динамика изменения прочности. Прочность закаленного полимера существенно выше, чем незакаленного. В процессе старения параметр быстро возрастает, однако стабилизируется на уровне образца, не подвергнутого закалке.

Полученные данные позволяют сделать вывод, что в отличие от сравнительного образца, изменение свойств ТЛ-2934/УРЕЛИНК-190 является отражением не только термоокислительной деструкции, но и динамики стабилизации свойств.

В соответствии с действующими стандартами мерой устойчивости полимеров к тепловому старению являются не абсолютные значения характерных параметров, а их изменение в процентах относительно начальных значений. Соответствующие данные представлены на рис. 5.

Рис. 5. Изменение свойств эластомеров при старении в течение 4 недель при 125 °С.

По всем параметрам образец с закалкой демонстрирует чрезвычайно высокую устойчивость к тепловому старению относительно не только образца сравнения, но и полимера ТЛ-2934, отвержденного по стандартному режиму. Наиболее показательна динамика изменения остаточного удлинения. Рост остаточного удлинения ПФЛ-74 превышает показатель ТЛ-2934 без закалки и с закалкой соответственно в 10 и100 раз. Поскольку остаточное удлинение является мерой пластичности, это подтверждает сформулированный ранее вывод о чрезвычайно активной термоокислительной деструкции ПФЛ-74.

4. СВОЙСТВА ЭЛАСТОМЕРОВ ПРИ ПОВЫШЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

Для высокотемпературных применений эластомеров принципиальное значение имеет не только устойчивость к старению, но и способность сохранять свойства при повышении температуры. За меру теплостойкости в этом случае принимают коэффициент теплостойкости — отношение значений характерного показателя при повышенной и нормальной температурах. При повышении температуры все исследованные эластомеры демонстрируют падение свойств, однако, с различными количественными закономерностями. Так, напряжение при удлинении 100 % всех эластомеров, включая образец сравнения, изменяется примерно одинаково (рис. 6).

Рис. 6. Теплостойкость эластомеров при 125 °С.

Удлинение при разрыве только у закаленного полимера ТЛ-2934 остается на исходном уровне, в то время как полимер без закалки и образец сравнения демонстрируют трехкратное падение свойства. Аналогичные закономерности наблюдаются по пределу прочности, причем закаленный ТЛ-2934 более чем в 2 раза превышает по этому показателю как образец без закалки, так и сравнительный образец.

Наиболее показательно изменение энергии разрушения. Если закаленный ТЛ-2934 сохраняет около половины начальной прочности, другие эластомеры демонстрируют более чем десятикратное падение показателя.

ВЫВОДЫ

Выдающиеся свойства эластомера ТЛ-2934/УРЕЛИНК-190 обусловлены химической структурой, сочетающей термостойкие полиэфирные блоки с тугоплавкими, компактными и хорошо структурированными жесткими сегментами. Такая структура обеспечивает повышенную теплостойкость и устойчивость к старению. Уникальной особенностью эластомера является способность к закалке под действием тепла. Закалка способствует улучшению морфологии уретана за счет оптимизации доменной структуры. Доказательством этого является развитие высокотемпературной прочности. Это уникальное свойство присуще только данному полимеру. В результате старения полимер не теряет свойства, а лишь переходит в более устойчивое состояние.

Полиуретан

Полиуретан (кратко ПУ) представляет собой полимер, отличающейся упругостью, износостойкостью. Полиуретановые продукты широко распространены на промышленном рынке благодаря широкому спектру прочностных характеристик. Эти материалы вытеснили изделия из резины, так как их можно эксплуатировать в агрессивных средах, при больших динамических нагрузках и в более широком спектре температур. Спектр рабочих температур для данного материала соответственно -60 °C — +110 °C.

На рынке промышленности полиуретан чаще всего представлен в виде твердых заготовок (листов, стержней). Но используются и более мягкие — вспененные формы полиуретана, а также материал в жидком виде.

Купить листовой полиуретан можно толщиной от 5 до 80 мм, размер листа – 50×50 сантиметров мм. Стержни — диаметром 20 – 200 мм при длине 400 – 600.

Полиуретановые изделия составляют серьезную конкуренцию металлическим, пластиковым и резиновым аналогам.

ПУ — современный, востребованный и безопасный полимер. Он эксплуатируется для производства разнообразных потребительских, промышленных товаров, которые делают нашу жизнь удобнее и при этом являются экологически безопасными.

Свойства, характеристики полиуретана

Полиуретан (ПУ), отличающийся высокой эластичностью, вязкостью, относится к группе эластомеров. Эти материалы способны удлиняться под нагрузкой (растяжение) и возвращаться в начальное состояние без структурных изменений после снятия нагрузки.

Если рассматривать пару «полиуретан — резина», то первый материал превосходит второй по:

  • эластичности — относительное удлинение при разрыве полиуретана в два раза больше;
  • прочности — прочность в два раза выше;
  • устойчивости к истиранию — износостойкость полиуретана в три раза больше;
  • стойкости к озону — не разрушается при взаимодействии с озоном.

Полиуретановые листы, стержни, другую продукцию отличают физико-химические свойства, которые определяют возможность их эксплуатации в различных сферах промышленности:

  • полиуретан нейтрален к ряду кислот, растворителей, поэтому его используют: в типографиях (валки печатающих устройств), химической промышленности, для хранения химических реактивов;
  • высокая твердость (около 98 ед. по шкале Шора) позволяет применять его вместо металла там, где существуют высокие механические нагрузки. Например: для изготовления ведущих элементов конструкций машин на гусеничном ходу;
  • у эластомера большая ударная вязкость, стойкость к вибрациям. Эти качества позволяют использовать его для производства ремней приводных, лент для конвейеров, пружин, сит для грохотов в горнодобывающей отрасли, демпферов, прочих изделий;
  • стойкость к повышенному давлению делает возможным использование для производства манжет, колец, втулок, вкладышей, сальников высокой прочности;
  • ПУ имеет низкую теплопроводность. Он сохраняет упругость при отрицательных температурах до -50 °C. Также работает при температурах до 110 °C и даже может выдержать непродолжительное увеличение температуры до 140 °C. Это дает возможность использовать полимер для изоляции холодильных складов, изготовления полиуретановых колес или колес, гуммированных (обрезиненных) полиуретаном;
  • из-за стойкости к воздействию бензина, масел вышеупомянутые гуммированные колеса более предпочтительны по сроку эксплуатации, чем каучуковые и резиновые. Также по сроку службы выигрывают полиуретановые уплотнения, используемые в нефтяной промышленности;
  • полиуретаны – диэлектрики, поэтому полиуретановое покрытие обеспечивает не только водо-, термо- , но и электроизоляцию;
  • химическая неактивность, стойкость к возникновению плесени, микроорганизмам делает предпочтительным эксплуатацию в пищевой промышленности, медицине;
  • полиуретановые листы, втулки, стержни, другие изделия способны подвергаться многократным деформациям без изменения прочностных свойств. Большой срок эксплуатации, надежность делают такую продукцию более востребованной, в сравнении с резиновыми аналогами. Для различных отраслей промышленности возможно изготовление колес, валков, роликов, валов, имеющих полиуретановое покрытие, а также гуммированных мельничных барабанов или непосредственно мелющих поверхностей.

Подведем итог. Полиуретановые детали мало подвержены процессу старения, стойки к воздействию окружающей среды, воздействию влаги, химических элементов, абразивному износу, коррозии. По своим свойствам они не уступают металлическим, пластиковым и превосходят резиновые изделия.

Полиуретан листовой

Листовой полиуретан — это прямоугольная пластина, изготовленная из упругого эластичного полимера. Качество полиуретановых листов регламентируется ТУ 84-404-78.

Методы изготовления полиуретановых листов — прессование, экструзия (выдавливание), литье. Поверхность листового полиуретана, в зависимости от эксплуатационных требований, может обладать как антифрикционными, так и противоскользящими свойствами. Свойства определяются химсоставом, особенностями структуры.

Чаще всего производят листы с шириной от 0,1 до 0,2 м, длиной от 1 до 1,5 м, толщиной от 20 до 300 мм. Данный размерный ряд может быть изменен по требованию заказчика.

Наиболее часто встречаются литьевой полиуретан СКУ-ПЛФ, СКУ-7Л.

Рассмотрим физико-химические характеристики литьевого полиуретана СКУ-7Л:

  • прочность при растяжении — 30 МПа;
  • условное напряжение при растяжении образца до 100% — около 2 МПа;
  • спектр рабочих температур — от -50 °C до 100 °C;
  • твердость по шкале Шора — 75-85 ед.;
  • плотность полиуретана — 1180 кг/м³;
  • относительное удлинение — 450%.

Уникальные свойства листовых изделий из ПУ (листов, плит, пластин), обусловленные их долговечностью, практичностью, делают их широко востребованными во многих промышленных сферах. Так, например, из листового ПУ производят такую продукцию:

  • строительная отрасль — нескользкие половые покрытия; части фасадов, устойчивые к вибрации;
  • конструирование машин, механизмов — детали, контактирующие с маслами, шины, втулки;
  • тяжелая промышленность — детали амортизаторов, футеровка;
  • легкая промышленность, например обувная — подошвы для обуви.

Полиуретан стержни

Полиуретан стержень — это цилиндрическая заготовка, изготовленная из износостойкого упругого полимера. Качество полиуретановых стержней сопоставимо с ТУ 2226-001-37455706-2011.

Методы изготовления стержней ПУ аналогичны методам производства листов ПУ: литье, экструзия, прессование.

Два основных габаритных размера стержней: диаметр от 20 до 300 миллиметров, длина, которая определяется по ТУ 84-404-78 косвенным методом. Основное условие — заготовка определенного диаметра не должна весить более 150 килограмм.

Уникальные свойства полиуретановых стержней, обусловленные возможностью синтезировать полимеры с различными свойствами (например, с разным показателем коэффициента трения), делают их широко востребованными во многих промышленных сферах. Так, например, из полиуретановых стержней производят такую продукцию:

  • строительная отрасль — элементы фасадов, крепежные детали, устойчивые к вибрационным нагрузкам;
  • производство машин, механизмов — детали, контактирующие с маслами, валы, втулки, подшипники;
  • медицина — имплантаты, протезы;
  • легкая промышленность, как пример — обувная, текстильная.

Вспененный ПУ (поролоны)

Представляет собой пористое, газонаполненное на 85-90% инертным газом синтетическое изделие. Зависимо от метода производства, состава – различается по степени эластичности. Может быть как мягким (поролон) так и жестким, который почти не подвержен деформации.

Широко востребован в промышленности, строительстве двухкомпонентный вспененный полиуретан – ППУ, который образуется путем смешивания двух компонентов. Реакция протекает очень быстро – в течение 5-10 секунд ППУ вспенивается, затем затвердевает. В результате получается легкая масса с низкой тепловой проводимостью, которая не гниет, не поддерживает самостоятельное горение, не подвергается воздействию влаги, щелочей, органических растворителей, слабых кислот. Вспененный ППУ очень востребован в качестве утеплителя, шумоизоляции. Прекрасно заполняет поры, не позволяя тем самым образовываться мостикам холода. Применяется в широком температурном диапазоне от -60°С до+140°С, практически не меняет своих свойств со временем.

Достоинства, недостатки

Используется в промышленности наряду с прочими материалами, такими как металл, резина, пластик. Одним из основных преимуществ ПУ является возможность получать изделие с необходимым регулируемым коэффициентом трения. Также следует отметить прочность, твердость, сравнительную легкость, способность к удлинению до 650%. Кроме этого ПУ — диэлектрик, устойчивый к атмосферным воздействиям, химическим веществам.

Полиуретан или металл?

Сравним пару «металл — полиуретан» для определения положительных свойств последнего. ПУ детали более эластичны, менее тяжелые, устойчивы к воздействию абразивов. Не проводит электрический ток, имеет звукоизоляционные свойства. Полиуретановые детали долговечнее, дешевле, чем аналогичные из металла. Применение ПУ в производстве требует меньших вложений во время эксплуатации, ремонта, что ведет к удешевлению конечного продукта.

Полиуретан или резина?

Пара «резина — полиуретан» выявляет следующие преимущества ПУ: устойчивость к высоким нагрузкам, загрязнениям, воздействию масел; способность быстрее восстанавливать форму после деформирования; высокую эластичность.

ПУ или пластик?

А рассматривая пару «пластик — полиуретан», можно отметить такие достоинства ПУ: устойчивость к механическим, ударным воздействиям, сохранение эластичности (даже в режиме низких температур); стойкость к действию абразивных составов. Также из полиуретана можно при необходимости сформировать более толстый слой, чем из пластика.

Основной недостаток полиуретановых листов, стержней, других изделий — сложность переработки, утилизации отходов.

Материал неустойчив к воздействию таких химических реактивов, как азотная, фосфорная, метановая кислоты. Кроме того, в условиях высоких температур, ПУ может разрушаться от длительного взаимодействия со щелочами. Полиуретановые детали могут изменять свои физико-химические показатели при эксплуатации в интервале температур отличном от рабочего.

Ряд изделий, которые изготавливают из ПУ, имеет существенные недостатки. К примеру, обувь с подошвой из полиуретанового материала считается «слабо дышащей». А лепнина, карнизы, выполненные из вспененного полиуретана, в процессе работы может быть легко повреждена из-за пористой структуры.

Изготовление полиуретана

ПУ изготавливают с помощью литья, прессования, выдавливания, заливки на специальном оборудовании. Полиол и изоционат, входящие в состав, представляют собой продукты, которые синтезированы из нефти.

На промышленном рынке используют следующие виды эластомера:

  • жидкий, вспененный (пенопласт, поролон);
  • твердый (лист, стержень, пластина);
  • напыляемый (полимочевина).

Для изготовления твердого ПУ чаще всего используют технологию литья в формы под давлением либо разлив жидкой расплавленной смеси в открытые матрицы без давления. Реже для получения твердого ПУ применяют технологический процесс выдавливания (экструзии).

Цена, размеры, вес

Итоговая стоимость полиуретановых листов определяется их толщиной, размерами, маркой, предприятием-изготовителем, общим объемом заказа, другими факторами (например, доставка). Оптовая цена всегда ниже розничной. Оптовая стоимость 10 мм полиуретанового листа (0,5×0,5м) — от 1878 руб. (импортного производства) до 2160 (отечественного). Пластины толщиной 40, 50 мм дороже – 8600 и 10760 руб/лист соответственно, габариты стандартные, 0,5×0,5 м. За полиуретановый лист толщиной 80 мм стандартных размеров придется оплатить 14800 руб, вес пластины будет составлять около 24,5 кг).

Вес полиуретана листового размером 0,5*0,5 метра (толщина, мм – вес, кг):

Оптовая цена полиуретановых стержней начинается от 94 руб/шт (длина 0,5м, диаметр 20 мм, вес – 240 гр., импортного производства). Стоимость 1 кг полиуретановых стержней (отечественных) – от 690 руб. Полиуретановый стержень диаметром 35 мм будет стоить 335 руб. за штуку, 50 мм – 665 рублей, 60 – 975, 80 мм – 1400 рублей, 100 – 2700, 150 мм – 6090, 200 мм – от 10810 рублей.

Цена на вспененный полиуретан начинается от 400 рублей за килограмм.

История

Опыты по получению универсального продукта, способного конкурировать с пластиком, резиной, металлом, велись независимо в США, Германии в период с 30-х до 40-х годов прошлого века. Химик из Америки У. Х. Карозерс изобрел искусственный каучук и нейлон, а известный германский химик-технолог О. Г. Байер считается изобретателем полиуретана. О.Г.Байер и его команда впервые синтезировали эластичные, твердые эластомеры-полиуретаны.

Промышленное производство материала было начато Германией в 1944 году, в Америке более чем на десять лет позже — 1957 год.

В СССР работать над проблемой синтеза полиуретана начали лишь в 60-е годы.

За время работы, как отечественный, так и импортный продукт претерпел множество изменений, направленных на улучшение качества, разработку материалов с уникальными характеристиками.

Применение

Полиуретановые листы, стержни, втулки, другая продукция, в силу своей универсальности, эксплуатируются в различных отраслях. Вот, некоторые из них:

  • строительство (термо-, водоизоляционные панели, листы, лепнина, карнизы);
  • химическая отрасль (клеи, герметики, лаки, краски);
  • бумажная, полиграфическая отрасль (валки, валики, покрытия поверхности);
  • производство машин, механизмов (узлы и детали машин, уплотнения, покрытия поверхности);
  • нефтегазовая (уплотнения, маслостойкие клапаны);
  • горнодобывающая отрасль (сита для грохотов, покрытия и мелющие части мельниц);
  • радиоэлектроника (изоляционные материалы);
  • легкая промышленность (бобины для ниток, ролики для скручивания, клеи, подложки);
  • медицина (катетеры, имплантаты, протезы);
  • пищевая отрасль (конвейерные ленты).

Итак, полиуретановые стержни, листы, другие изделия во многом по своим техническим характеристикам превосходят резины, обычные пластические массы, каучуки, даже металл, благодаря чему потребление данной продукции с каждым годом значительно возрастает. Открываются новые возможности применения.

Полиуретан – один из самых востребованных многофункциональных полимеров, конструкционных материалов.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×