Полиуретан
|
Полиуретан — уникальный синтетический материал, применение которому нашли во многих областях деятельности. И все это, благодаря превосходным качественным характеристикам, которыми обладает полиуретан. К примеру, полиуретан стоек к кислотам, бензину, окислителю, минеральным и органическим маслам. Кроме того, он стоек к воздействиям окружающей среды, а также к истиранию. Он способен заменить резину, металл и другие материалы. Полиуретан используют в металлообрабатывающей, химической, деревообрабатывающей, полиграфической, бумажной промышленности, машиностроении, автомобилестроении, нефтяной и газовой, горнодобывающей, строительной, пищевой, текстильной, а также других отраслях промышленности. Перечень изделий, для изготовления которых применяют полиуретан, огромен: клей, герметик, лак, трубопроводы, манжеты, запчасти центробежных насосов, подошвы рабочих ботинок (Литьевой метод крепления), напыление рабочих перчаток и многое другое.
История создания и применение полиуретана
Краткий исторический экскурс: Первые работы по созданию полиуретанов началась в 30-е годы в США и Германии. Основная цель исследователей того времени заключалась в необходимости найти заменитель стратегическим видам сырья – натуральному каучуку, стали и пробке. В 1937 году всемирно известный ученый Байер (Германия) с сотрудниками синтезировали полиуретановые эластомеры взаимодействием диизоцианатов с различными гидроксилсодержащими соединениями. Уже в 1944 году в Германии, а в 1957 году и в США началось промышленное производство полиуретанов на основе сложных полиэфиров. В СССР исследования в этом направлении были начаты в 60-х годах и велись в нескольких НИИ при Академии Наук СССР. Применение в современной промышленности: Полиуретаны – это эластомеры, которые могут отличаться химическим составом и строением, но обязательно содержат уретановые группы -NHCOO- и при специальной обработке образуют прочные связи с металлом. Благодаря этим качествам применение полиуретана экономически выгодно в широком спектре отраслей промышленности. Из них изготовляют, как крупногабаритные изделия, так и изделия средних размеров. Например, шины для внутризаводского транспорта (надежность таких шин в 6-7 раз больше, чем шин из углеводородных каучуков), листовые элементы (от тонких пленок до массивных пластин; опорные элементы, уплотнительные кольца, манжеты и втулки; покрытия металлических валов, колес и роликов; детали устройств для транспортирования абразивного шлама, флотационных установок и гидроциклонов, применяемых в горнодобывающей промышленности; для футеровки внутренней поверхности труб нефтегазопроводов. Литьевые полиуретановые эластомеры используют также для изготовления приводных ремней в ткацких машинах, конвейерных лент, разнообразных уплотнительных деталей, деталей станков и машин, валиков для текстильной и бумажной промышленности, уплотнений гидравлических устройств и масляно-пневматических амортизаторов железнодорожного транспорта. Полиуретаны, также, широко применяются в автомобилестроении. Из них изготавливают подшипники скольжения рулевого механизма, элементы для передней подвески, вкладыши рулевых тяг, самосмазывающиеся уплотнения, топливостойкие клапаны и маслостойкие детали. А в обувной промышленности из полиуретана изготавливают износостойкие каблуки и подошвы.
Физико-механические показатели изделий
|
Физико-механические показатели изделий из полиуретана
|
Условия сильного износа, многократного изгиба и ударных нагрузок
|
Детали для пневматич. тормозных систем на ж/д транспорте
|
Работа в качестве эластичн. пуансона при давлении жидкости 50 - 100 МПа
|
Детали подвижных и неподвижных соединений при интенсивном абразивном износе и высоких ударных давлениях в штамповочном производстве
|
||||||
|
группы
|
группы
|
группы
|
||||||||
|
1
|
2
|
3
|
1
|
2
|
ППУ-1
|
ППУ-2
|
СПУ-1
|
СПУ-2
|
||
|
Условная прочность при растяжении, МПа, не менее
|
18
|
30
|
30
|
30
|
25
|
20
|
31
|
31
|
31
|
30
|
|
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее
|
300
|
300
|
300
|
400
|
450
|
500
|
300
|
400
|
400
|
370
|
|
Условное напряжение при удлинении 300%, МПа, не менее
|
3,0
|
12,0
|
15,0
|
-
|
-
|
-
|
15,0
|
8,0
|
8,0
|
3,0
|
|
Твердость по Шору А, ед. Шор А
|
75-85
|
85-95
|
95-100
|
87-93
|
85-91
|
78-91
|
87-97
|
87-95
|
87-95
|
-
|
|
Относительная остаточная деформация при сжатии в воздухе на (25+5)% в течении 24 ч. При температуре 100°С, %, не более
|
-
|
-
|
-
|
90
|
85
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Изменения массы после воздействия СЖР-3 при температуре (70+2)°С в течении 24 ч., %, не более
|
-
|
-
|
-
|
14
|
20
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Коэффициент морозостойкости по эластическому восстановлению после сжатия при температуре -60°С, не менее
|
-
|
-
|
-
|
0,05
|
0,05
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Прочность связи с металлом при отслаивании Н/мм, не менее
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
18
|
30
|
30
|
-
|
-
|
|
Сопротивление раздиру, кН/м, не менее
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
70
|
50
|
50
|
50
|