Свойства полиуретана | Полимер-Тех

Полиуретан относится к конструкционным материалам (КМ), механические свойства полиуретана дают возможность использовать его в деталях машин и механизмов, подвергающихся силовым нагрузкам. К данному виду промышленных материалов предъявляются очень серьезные требования с точки зрения сопротивляемости воздействию агрессивной внешней среды. Все КМделятся по своей природе на металлические, неметаллические и композитные. Полиуретан, по данной классификации, относится к группе неметаллических материалов, хотя обладает и определенным набором свойств металлов и композитов. Существует ряд важнейших критериев для оценки применимости КМ в определенных промышленных условиях (прочность, ресурс, температурная стойкость, износостойкость, химическая инертность, электрическая проводимость и др.). По своим параметрам полиуретан является одним из наиболее универсальных КМ, его универсальность обусловлена особыми свойствами:

• эластичность (относительное удлинение при разрыве в 2 раза больше, чем у резины),
• низкая истираемость (условная износостойкость в 3 раза выше чем у резины),
• высокая прочность (превышает прочность резины в 2,5 раза),
• высокое сопротивление раздиру и многократным деформациям; эта группа свойств позволяет многократно увеличить надежность и срок службы деталей по сравнению с резиновыми. В соответствии с требованиями заказчика точно подбирается твердость используемого в изделии полиуретана. При этом на всем диапазоне твердости вышеперечисленные характеристики практически неизменны. Отличную прочность и долговечность демонстрируют такие изделия как колеса, ролики, валы, траки, покрытые слоем полиуретана, полиуретаном гуммируют поверхность мельничных барабанов, а также сами мелющие тела;
• кислотостойкость и стойкость ко многим растворителям позволяет широко использоват полиуретан в типографиях (валки для типографских станков), химическом производстве, на складах химической продукции;
• стойкость к высокому давлению (до 105 МПа) дает возможность изготавливать высокопрочные манжеты, втулки, кольца, сальники, эластичные вкладыши;
• повышенная твердость (до 98 ед. по шкале Шора) с большим запасом прочности – качество, дающее возможность использования полиуретана взамен металлов. Полиуретановые ведущие звездочки для машин на гусеничном ходу во многих случаях успешно заменяют металлические;
• вибростойкость и большая ударная вязкость дают возможность изготовления полиуретановых приводных ремней, конвейерных лент, сит для грохотов в горно-добывающей промышленности, пружин, различных демпферов, элементов подвески транспортных средств и т. д.;
• маслобензостойкость увеличивает срок службы колес, гуммированных полиуретаном, по сравнению с обрезиненными и каучуковыми, значительно дольше служат полиуретановые уплотнения в нефтепроводах;
• низкая теплопроводность, сохранение упругости при низких температурах и рабочий температурный интервал от -50°С до 110°С позволяет использовать колеса, гуммированные полиуретаном и полиуретановые покрытия в складах-холодильниках, в горячих цехах, (допустимо кратковременное повышение окружающей температуры до 120-140°С), а также для задач теплоизоляции;
• высокие диэлектрические свойства позволяют изготавливать из полиуретана не только гидро- , термо-, но и токоизолирующие покрытия;
• озоностойкость, полиуретан (в отличие от, например, резины) практически не разрушается при воздействии озона, что является одним из важных критериев выбора максимально долговечного материала для детали или защитного покрытия; водостойкость позволяет создавать гидроизолирующие покрытия на основе полиуретана;
• стойкость к микроорганизмам и плесени и химическая инертность полиуретана позволяют использовать его в пищевой и медицинской промышленности (безопасные нетоксичные покрытия, конвейерные ленты, катетеры и трубки, даже имплантанты).

Таким образом, полиуретан обладает всем спектром полезных и необходимых свойств, благодаря которым можно использовать этот прогрессивный материал практически в любой сфере промышленности.

разнообразие форм, свойства, методы получения и применение в промышленности

Полиуретан – это синтетический полимер, сырьём для изготовления которого, служит полиол, получаемый из сырой нефти. Промышленное производство полиуретана наладил в 1937 году немецкий технолог Отто Байер. В зависимости от соотношения компонентов, вступающих в реакцию полимеризации, он может быть:

• Жёстким;
• Мягким;
• Интегральным;
• Ячеистым (впененным), в качестве вспенивающего агента используется диоксид углерода. Чем его больше, тем полимер мягче;
• Монолитным, с плотной износостойкой структурой. Используется, например, для изготовления колёс для роликовых коньков.

Полиуретаны могут быть вязкими жидкостями, находиться в аморфном состоянии или быть твёрдыми веществами. Они обладают уникальными характеристиками:

• Устойчивостью к действию кислот, органических и минеральных масел, бензина;
• Низкой теплопроводностью;
• Долговечностью;
• Стойкостью к абразивному износу;
• Устойчивостью к негативному воздействию факторов окружающей среды: ультрафиолету, морской воде, озону;
• Высокими диэлектрическими параметрами;
• Сохраняют свои рабочие характеристики в широком температурном интервале, от -60°C до +100°C;
• Выдерживают высокое рабочее давление.

Исключительные физико-механические свойства этого полимера позволяют ему превосходить эксплуатационные характеристики всех типов каучука и некоторых металлов. Изделия из полиуретана находят применение во многих отраслях промышленности:

• Тепло- и хладоизоляция. За счёт износоустойчивости материала повышается срок службы зданий, изоляционные панели сохраняют свои выдающиеся энергосберегающие характеристики в течение всей эксплуатации;
• Машиностроение. Изготовление уплотнительных соединений в гидравлических и пневматических устройствах. Производство вибростойких валов, шестерней для горнодобывающей, авиационной, автомобильной, нефтегазодобывающей, строительной и многих других отраслей промышленности;
• Упаковочные материалы. Мягкие полиуретаны обладают превосходными амортизационными свойствами, они отлично подходят для изготовления упаковки хрупких дорогостоящих изделий: электронного оборудования, оптики. Из них изготавливают упаковку для транспортировки продуктов питания, которые благодаря её низкой теплопроводности, долго сохраняют свою свежесть;
• Покрытия. Большинство современных покрытий для пола, стен, спортивных площадок, оболочек кабелей, содержат в своём составе полиуретаны, которые не только улучшают внешний вид, но и эффективно защищают открытые поверхности от атмосферного воздействия, увеличивая их срок службы. Могут использоваться для деревянных, бетонных, металлических конструкций;
• Полиуретановые формы для искусственного камня. Механическая прочность материала в сочетании с эластичностью позволяет этим формам выдерживать более 1000 заливок. Они идеально копируют поверхность натурального камня;
• Клейкие вещества и герметики. Клей на основе полиуретанов может склеить между собой совершенно разнородные по своей структуре материалы: дерево, стекло, резину, картон и обеспечить такому соединению необходимую прочность и упругость. Так, крошка из переработанных автомобильных покрышек с помощью такого клея может стать основой для покрытия детской или спортивной площадки. В мебельной промышленности всё чаще используют древесно-композитные материалы на основе полиуретанового клея. Применение полиуретановых герметиков позволяет сократить потери тепла и предотвратить попадание влаги в соединительные узлы;
• Полиуретан в интерьере. Пенополиуретан служит основой для изготовления декоративной «лепнины», различных скульптурных композиций. Эластичный вспененный полиуретан обладает высокой износоустойчивостью и способностью принимать сохранять форму тела. Он широко используется для изготовления матрасов, в том числе, и медицинских, что позволяет избежать появления пролежней у лежачих больных. Универсальность этого материала заключается в том, что его плотность можно регулировать в процессе производства.

Этот экологически безопасный, универсальный полимер всё чаще применяется в различных областях нашей жизни. Однако стоить помнить, что при использовании изделий из полиуретана следует избегать попадания на них ацетонов, азотной и соляной кислоты, соединений хлора, скипидара. Под воздействием этих веществ они быстро разрушаются.

Полимер или полиуретан? Какая разница?

Мы говорим о том, что наша продукция изготавливается из полимеров, стекловолокна или полиуретанов. Строители, проектировщики и производители легко оперируют этими словами. Но что именно означают эти термины? В чем разница между полимером и полиуретаном? Или между полиуретаном и стекловолокном?

Я решил провести небольшое исследование на Wikipedia. com и Artlex.com, чтобы определить сходства и различия между тремя терминами для всех наших читателей и клиентов. Это то, что я придумал.

Полимер представляет собой химическое соединение, состоящее из крупных связующих молекул. Эти молекулы, собранные вместе, образуют природные или синтетические (искусственные) смолы. Смолы — это липкие вещества, используемые для создания красок, пластика и нейлона. Полиуретан – это один из видов материалов, изготовленных из полимеров.

Полиуретаны, то есть любые полимеры, содержащие уретан. Уретан — это «кристаллическое соединение, используемое в качестве растворителя и основы для полиуретанов» (Artlex.com). Уретан и полиуретан используются взаимозаменяемо для обозначения одного и того же типа вещества. Полиуретаны на самом деле представляют собой цепочки органических полимеров, которые соединены между собой уретановыми звеньями. Они могут различаться по таким характеристикам, как гибкость и жесткость.

Полиуретаны используются во многих предметах. Они используются в смолах, клеях, волокнах, пенопласте и изоляции. Они бывают нескольких форм, таких как стержни, листы и жидкости.

Полиуретаны часто используются в качестве альтернативы таким материалам, как дерево, пластик, металл и резина. И не зря. Полиуретаны устойчивы к износу, атмосферным воздействиям, ударам, царапинам и эрозии. Они также более рентабельны в качестве альтернативы.

Другие области применения полиуретанов, помимо упомянутых выше, включают: волокна, уплотнения, прокладки, презервативы, детали из твердого пластика, подложку для ковров и герметики. Такие элементы, как куполообразные потолки, молдинги и потолочные медальоны, легче изготовить из пенополиуретана, чем из дерева.

В наиболее гибкой форме полиуретаны используются в обивочных тканях, а более жесткие пенопласты используются внутри металлических и пластиковых стенок большинства холодильников и морозильников. Они обычно используются для приготовления красок, лаков и клея. Нижняя часть коврика для компьютерной мыши, скорее всего, сделана из пенополиуретана.

Варианты также используются в шинах, роликовых коньках, скейтбордах, шинах для инвалидных колясок, велосипедных шинах и автозапчастях, таких как рулевые колеса и бамперы. Теннисные ручки, электронные детали, некоторые доски для серфинга и пенопласт, используемый в стульях, диванах и матрасах, изготовлен из пенополиуретана. Полиуретан также используется в мебели, школьных столах, мебели для больниц и банков, а также прилавках магазинов и витринах.

Вау!! Довольно универсальное вещество. Он недорогой, легкий и все, что можно сделать с деревом, можно сделать и с полиуретаном. Звучит как величайшее изобретение со времен нарезанного хлеба.

Наконец, мы подошли к стекловолокну. Стекловолокно иногда называют закрученным стеклом. Это также легкий и прочный продукт. Стекловолокно состоит из пластиковой смолы, усиленной стекловолокном. Эти стеклянные волокна очень мелкие и используются для армирования полимерных изделий. Затем мы называем их армированным волокном полимером или армированным стекловолокном пластиком, оба из которых обычно называют стекловолокном.

Стекловолокно входит в состав матов, изоляционных материалов и тканей, обладающих термостойкостью, коррозионной стойкостью и высокой прочностью. Потолочные медальоны, потолочные купола и молдинги также могут быть изготовлены из стекловолокна.

Изделия из стекловолокна часто столь же экономичны, как и полиуретаны. Они легкие и устойчивы к эрозии, износу и атмосферным воздействиям. Их можно шлифовать, прибивать гвоздями, строгать и красить, как и полиуретановые изделия. Изделия из стекловолокна представляют собой еще одну альтернативу более дорогим изделиям, таким как дерево, керамика или гипс, с которыми также труднее работать.

Итак, мы имеем дело с полимерами, полиуретанами и стекловолокном. Я знаю, что узнал немного больше о каждом, и я надеюсь, что вы также нашли этот ресурс информативным.

Рауль Сильва

Полиуретаны

Полиуретаны являются наиболее известными полимерами, используемыми для изготовления пенопластов.
Если вы сейчас сидите на мягком стуле, подушка
скорее всего из пенополиуретана. Полиуретаны более
чем пена.

Гораздо больше, чем пена!

Полиуретаны являются наиболее универсальным семейством полимеров.
Полиуретаны могут быть эластомерами, и они могут
быть красками. Они могут быть волокнами, а могут быть
клеи. Они просто появляются везде. Удивительно странный
полиуретан это спандекс.

Конечно, полиуретаны называются полиуретанами, потому что в их
хребты у них уретан рычажный.

Картина показывает
простой полиуретан, но полиуретаном может быть любой полимер
содержащий уретановую связь в основной цепи. Более сложный
возможны полиуретаны, например:

Полиуретаны получают реакцией диизоцианатов с диспиртами.
Чтобы узнать, как это сделать, нажмите здесь.

Иногда диспирт заменяют диамином, а полимер
мы получаем, это полимочевина, потому что она содержит мочевину, а не
чем уретановая связь. Но их обычно называют полиуретанами,
потому что они, вероятно, не будут хорошо продаваться с таким названием, как полимочевина.

Полиуретаны могут очень хорошо связываться водородом, и поэтому могут быть очень
кристаллический. По этой причине их часто используют для изготовления блоков.
сополимеры с мягкими каучукоподобными полимерами. Эти блок-сополимеры имеют
свойства термопластичных эластомеров.

Одним из необычных полиуретановых термопластичных эластомеров является спандекс.
DuPont продает под торговой маркой Lycra. Содержит мочевину и уретан.
связи в его костяке. Что дает
спандекс его особые свойства заключается в том, что он имеет твердую и мягкую
блоков в повторяющейся структуре.