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聚氨酯性能

聚氨酯: 在高分子結構主鏈上含有許多重複的氨基甲酸酯基團(-NHCOO-)的聚合物,統稱為聚氨酯,國際上稱為polyurethane ,國內也有譯為聚氨基甲酸酯、聚脲烷等。

聚氨酯是一類用途十分廣泛的合成材料,其工業化生產主要由多異氰酸酯和通常含羥基的多元醇反應而製備的。選擇不同數目的官能團和不同類型的官能基,采用不同的合成工藝,能製備出性能各異、表觀形式各種各樣的聚氨酯產品。有十分柔軟或者堅硬的泡沫塑料,有耐磨性極佳的彈性體橡膠,有高光澤行的油漆、塗料,也有高會談行的合成纖維、抗撓曲性能優良的合成皮革,以及粘結性能優良的膠黏劑等等。聚氨酯已經成為國民經濟以及日常生活必不可少材料,我們所從事的聚氨酯彈性體是聚氨酯材料中的一個分支。

聚氨酯彈性體:聚氨酯彈性體又可稱為聚氨酯橡膠,所謂的彈性體是指其玻璃化溫度低於室溫,扯斷伸長率>50%,外力撤除後複原性比較好的高分子材料。而玻璃化溫度高於室溫的高分子材料稱為塑料。在彈性體中,扯斷伸長率較大(如>200%)、100%定伸應力較小(如<30Mpa)、彈性較好的可稱為橡膠。所以彈性體是比橡膠更為廣泛的一類高分子材料,彈性體和橡膠的定義在很大程度上並無明顯的區別,在很多情況下是負向通用的。

聚氨酯彈性體是彈性體中比較特殊的一類,其原材料品種繁多,配方多種多樣,可調範圍很大。聚氨酯彈性體硬度範圍很寬,低至shore A10以下的低模量橡膠,高至shore D85的高模量(大大超出了其它種類的橡膠彈性模量)、抗衝擊的彈性材料。所以聚氨酯彈性體的性能範圍很寬,是介乎於從橡膠到塑料的一類高分子材料。

聚氨酯彈性體按其製品加工方法可分為澆注型(CPU-casting polyurethane)、熱塑性(TPU-thermoplastic polyurethane)和混煉型(MPU-millable polyurethane)三大類。CPU在加工成型前為粘性的液體,其製品成型即可加壓硫化遊客常壓硫化;即可熱固化又可常溫固化;即可手工澆注又可用機器連續澆注成型。所以澆注成型尤其適用於大型彈性體製品的生產。TPU產品通常的成型方式采用類似塑料的工藝,如注塑、擠出和壓延等;MPU采用通用的橡膠加工設備生產製品。

聚氨酯彈性體的特性:

1. 出色的耐磨性:

聚氨酯彈性體的耐磨性能非常傑出,一般約為天然橡膠的3-5倍,享有“耐磨橡膠”美稱;

2. 硬度範圍寬:

聚氨酯彈性體的硬度範圍低可在shore A 10左右,高硬度可達shore D85,由橡膠的硬度延伸至了塑料的硬度區間,更為可貴的是聚氨酯彈性體在高硬度的情況下一按具有良好的橡膠彈性和伸長率;

3. 強度高:

在橡膠的硬度下聚氨酯彈性體的拉伸強度和撕裂強度比通用橡膠高得多;在塑料硬度下他們的衝擊強度和彎曲模量又比塑料高得多;

4. 耐油性:

聚酯型聚氨酯彈性體的奶油性能不低於丁晴橡膠,與聚硫橡膠相當;

5. 高承載力:

由於聚氨酯彈性體可以在保持橡膠彈性的前提下提高硬度,從而達到了喝高的承載力,這是其他橡膠所不能比肩的;

6. 良好的吸振性能:

聚氨酯彈性體對交變營地的作用表現出明顯的滯後現象,在這一過程中外力作用的一部分能量消耗於聚氨酯彈性體的內部轉變為熱能。因此,聚氨酯彈性體具有明顯的吸振性能,也可稱為阻尼性能。

7. 耐低溫性能:

聚氨酯彈性體具有良好的低溫性能,脆性圍堵一般都很低(-50℃-70℃),有的配方品種催化溫度低於-70℃,因此聚氨酯彈性體製品特別適用於寒冷的環境;

8. 耐輻射和耐臭氧:

在高分子材料中,聚氨酯是具有突出的耐輻射和耐臭氧性能的;

9. 耐黴菌性能:

聚醚型聚氨酯耐黴菌性能較好,曾是等級為0-1級,基本不長黴菌。

10. 生物醫學性能:

聚氨酯材料具有極好的生物相容性,急慢性毒理試驗和動物試驗證實,醫用聚氨酯材料無毒,無畸變作用,無過敏反應等不良副作用。

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