A poliuretán elasztomer főbb tulajdonságai
1.1 Keménység
A közönséges gumi keménységi tartománya Shore A20-tól Shore A90-ig, a műanyag keménysége körülbelül Shore A95-től Shore D100-ig, a poliuretán elasztomer keménysége pedig olyan alacsony, mint Shore A10 és olyan magas, mint Shore D80, és nem igényel segítséget. töltőanyagokból. Ami különösen értékes, hogy az elasztomer még mindig jó gumirugalmassággal és nyúlással rendelkezik a műanyag keménység alatt, míg a közönséges gumi csak nagy mennyiségű töltőanyag hozzáadásával érhet el nagyobb keménységet, és a rugalmasság és a nyúlás nagymértékben csökkentése rovására. A jelentések szerint ha a keménység meghaladja a 75D-t, akkor a rugalmassága súlyosan elveszik, és ha a keménység meghaladja a 85D-t, akkor nem rugalmas anyag.
1.2 Mechanikai szilárdság
A poliuretán elasztomerek nagy mechanikai szilárdsággal rendelkeznek, ami Young-modulusban, szakítószilárdságban és teherbírásban nyilvánul meg.
1.2.1Young-modulus és szakítószilárdság A rugalmassági határon belül a húzófeszültség és az alakváltozás arányát Young-modulusnak (E) vagy rugalmassági modulusnak nevezzük.
A poliuretán elasztomerek a többi elasztomerhez hasonlóan csak kis nyúlásnál (körülbelül 2,5 százalék) engedelmeskednek a Hooke-tételnek. De Young-modulusa sokkal magasabb, mint más elasztomereknél. Sőt, a Young-féle poliuretán elasztomer modulusa a gumit és a műanyagokat is lefedi, és a választék széles, más anyagokkal páratlan.
1.2.2 Szakítószilárdsággal
A poliuretán elasztomer szakítószilárdsága nagyon magas, különösen a poliészter típusé, amely több mint kétszerese a természetes gumiénak.
1.2.3 Teherbírás
Bár a poliuretán elasztomerek nyomószilárdsága alacsony keménység mellett nem nagy, a poliuretán elasztomerek növelhetik a keménységet a gumi rugalmasságának fenntartása mellett, ezáltal nagy teherbíró képességet érhetnek el. Más gumik keménysége erősen korlátozott, így a teherbírást nem lehet nagy mértékben javítani.
1.3 Kopásállóság
A poliuretán elasztomerek kopásállósága nagyon kiemelkedő, és a vizsgálati eredmények általában a {{0}}.03-0,20 mm3/m tartományba esnek, ami körülbelül 3-5-szöröse ennek természetes gumiból. A tényleges használat során az olyan tényezők hatására, mint a kenőanyagok, a hatás gyakran jobb. A kopásállóság szorosan összefügg az anyag szakítószilárdságával és felületi állapotával. A poliuretán elasztomer szakítószilárdsága sokkal nagyobb, mint más gumiké, de saját súrlódási együtthatója nem alacsony, általában 0,5 feletti, amihez olajos kenőanyagok, vagy kis mennyiségű molibdén-diszulfid vagy grafit, szilikonolaj, tetrafluor-etilén por hozzáadása szükséges. stb., a súrlódási együttható csökkentésére és a súrlódási hőtermelés csökkentésére. Ezenkívül a súrlódási együttható olyan tényezőkkel is összefügg, mint az anyag keménysége és a felületi hőmérséklet. A súrlódási tényező minden esetben növekszik a keménység csökkenésével, és nő a felületi hőmérséklet emelkedésével. A maximumot 60 fok körül éri el.
1.4 Olaj- és vegyszerállósági tulajdonságok
A poliuretán elasztomer, különösen a poliészter poliuretán elasztomer, egyfajta erős poláris polimer anyag. Kevés affinitása van a nem poláris ásványolajhoz, és alig erodálódik fűtőolajban (például kerozin, benzin) és mechanikai olajokban (például hidraulikaolaj, motorolaj, kenőolaj stb.), sokkal jobban, mint az általános gumi, és kombinálható a nitril gumihoz hasonlítható. Alkoholokban, észterekben, ketonokban és aromás szénhidrogénekben azonban erősen megduzzad, és magas hőmérsékleten fokozatosan elpusztul. Jelentős duzzadás és néha lebomlás halogénezett szénhidrogénekben. A szervetlen oldatba merített poliuretán elasztomer, ha nincs katalizátor, hasonló a vízbe merítéshez. Gyenge sav és gyenge lúg oldatban gyorsabban bomlik le, mint vízben, az erős sav és az erős lúg pedig nagyobb maró hatást gyakorol a poliuretánra.
A poliuretán elasztomer olajban való használati hőmérséklete 110 fok alatt van, ami magasabb, mint a levegőben. A többmérnöki alkalmazásoknál azonban az olaj mindig vízzel szennyezett. A tesztek kimutatták, hogy mindaddig, amíg az olaj 0,02 százalék vizet tartalmaz, szinte az egész víz átkerülhet az elasztomerbe. Ekkor a használati hatás jelentősen eltérő lesz.
1.5 Vízállóság
A poliuretán elasztomerek vízállósága szobahőmérsékleten jó, és egy-két éven belül nem következik be nyilvánvaló hidrolízis, különösen a polibutadién, poliéter és polikarbonát típusok esetében. A fokozott vízállósági vizsgálaton keresztül az extrapolációs módszer azt mutatja, hogy szobahőmérsékleten 25 fokos vízben a szakítószilárdság felének elvesztéséhez szükséges idő, a poliészter elasztomer (polietilén-adipát-TDI-MOCA) 10 év, poliéter elasztomer (PTMG-TDI-MOCA) 50 éves, vagyis a poliéter típus 5-szöröse a poliészter típusénak.
1.6 Hő- és oxidációállóság
A poliuretán elasztomerek hőállósága inert gázokban (például nitrogénben) továbbra is jó, és szobahőmérsékleten is nagyon jó az oxigén- és ózonállósága, különösen a poliészter. A magas hőmérséklet és az oxigén egyidejű hatása azonban felgyorsítja a poliuretán öregedési folyamatát. Az általános poliuretán elasztomerek levegőben lévő felső hőmérsékleti határa hosszú távú folyamatos használat esetén 80-90 fok, rövid távú használat esetén pedig elérheti a 120 fokot. A termikus oxidáció megvalósulását jelentősen befolyásoló hőmérséklet körülbelül 130 fok. A fajták tekintetében a poliészter típusú termikus oxidációállósága jobb, mint a poliéter típusé. A poliészter típusok közül a polietilén-adipát típus jobb, mint az általános poliészter típus. A poliéter típusban a PTMG jobb, mint a PPG típus, és mindkettő javul az elasztomer keménységének növekedésével. Ezenkívül az általános poliuretán elasztomerek szilárdsága jelentősen csökken magas hőmérsékletű környezetben.
1.7 Alacsony hőmérsékletű teljesítmény
A poliuretán elasztomerek jó alacsony hőmérsékleti tulajdonságokkal rendelkeznek, főleg abban a tényben, hogy a ridegségi hőmérséklet általában alacsony ({{0}} ~ -70 fok), és bizonyos összetételek (például PCL-TDI-MOCA) még alacsonyabb hőmérsékleten sem törékenyek. Ugyanakkor a decimális fajták (például a PTMG-TDI-MOCA) alacsony hőmérsékleti rugalmassága is nagyon jó. A kompressziós hidegellenállási együttható -45 fokon elérheti a 0.2-0,5 szintet, de a legtöbb fajta, különösen egyes ömlesztett fajták, mint például az általános poliészter elasztomerek, viszonylag nagy hajlamot mutatnak a kristályosodásra alacsony hőmérsékletű és gyenge alacsony hőmérsékleti rugalmasság, ezért tömítésként használják őket. A kezdeti fázisban -20 fokon könnyen szivároghat az olaj.
A hőmérséklet csökkenésével a poliuretán elasztomerek keménysége, szakítószilárdsága, szakítószilárdsága és torziós merevsége jelentősen nőtt, míg a visszapattanás és a nyúlás csökkent.
1.8 Rezgéselnyelési teljesítmény
A poliuretán elasztomer hatása a váltakozó feszültségre nyilvánvaló hiszterézist mutatott. Ebben a folyamatban a külső erő energiájának egy részét az elasztomer molekuláinak belső súrlódása fogyasztja el és hőenergiává alakítja. Ezt a tulajdonságot az anyag rezgéselnyelő teljesítményének, más néven energiaelnyelő vagy csillapító teljesítménynek nevezik. A rezgéselnyelési teljesítményt általában csillapítási együtthatóval fejezik ki. A csillapítási együttható azt fejezi ki, hogy a rá alkalmazott energia hány százalékát tudja elnyelni a deformált anyag. Az anyag tulajdonságain túl a környezeti hőmérséklettel és a rezgési frekvenciával is összefügg. Minél magasabb a hőmérséklet, annál kisebb a csillapítási együttható, annál nagyobb a rezgési frekvencia, és annál nagyobb az elnyelt energia. Ha a frekvencia közel van a makromolekula relaxációs idejéhez, akkor az elnyelt energia maximális. A poliuretán elasztomerek szobahőmérsékleten a rezgési energia 10 százalékát -20 százalékát képesek elnyelni, jobban, mint a nitrilkaucsuk. Alkalmas nagy ütési erő elnyelésére, amikor a deformációs amplitúdó kicsi, és kis ütési erők elnyelésére, ha a deformációs amplitúdó nagy.
Ezenkívül a hiszterézis endogén hőt termel, amely növeli az elasztomer hőmérsékletét. Az elasztomer hőmérsékletének növekedésével nő a rugalmassága és csökken a csillapítási teljesítménye. Ezért a csillapító részek tervezésénél figyelembe kell venni a különböző tulajdonságok egyensúlyát.
1.9 Elektromos tulajdonságok
A poliuretán elasztomerek elektromos szigetelési tulajdonságai általános üzemi hőmérsékleten viszonylag jók, nagyjából megegyeznek a neoprén és fenolgyanták szintjével. Mivel önthető és fröccsönthető, gyakran használják elektromos alkatrészek beágyazásához és kábelburkolatokhoz. Viszonylag nagy molekuláris polaritása és vízaffinitása miatt a poliuretán elasztomerek elektromos tulajdonságai nagymértékben változnak a környezeti hőmérséklet függvényében, és nem alkalmasak nagyfrekvenciás elektromos anyagokhoz. Ezenkívül a poliuretán elasztomerek elektromos tulajdonságai a hőmérséklet emelkedésével csökkennek, és az anyag keménységének növekedésével nőnek.
1.10 Sugárzásállóság
A szintetikus polimer anyagok közül a poliuretán elasztomerek jól ellenállnak a nagy energiájú sugaraknak. Még mindig kielégítő a teljesítménye 105-106Gy sugárdózis mellett. A világos színű vagy átlátszó elasztomerek esetében azonban a sugárzás hatására elszíneződés léphet fel, hasonlóan a forró levegős vagy légköri öregedési teszteknél megfigyelthez.
1.11 Penészállóság
A poliéter-poliuretán penészállósága jó, tesztszintje pedig {{0}}, azaz gyakorlatilag nem penészedik. A poliészter poliuretán azonban nem ellenáll a penésznek, a vizsgálat eredménye pedig súlyos penészgomba, amely nem alkalmas trópusi és szubtrópusi szántóföldi használatra, valamint meleg és párás körülmények között történő tárolásra. A terepen és meleg és nedves környezetben használt poliészter poliuretán elasztomereket gombaellenes szerekkel (például réz-oktahidroxi-kinolinnal, BCM-vel stb., az általános adagolás 0,1% -0,5% ) kell hozzáadni a penészállóság javítása érdekében. . .
1.12 Orvosbiológiai tulajdonságok
A poliuretán anyagok kiváló biokompatibilitással rendelkeznek. Akut és krónikus toxikológiai tesztek és állatkísérletek igazolták, hogy az orvosi poliuretán anyagok nem mérgezőek, nem torzítóak, nem allergiásak, nem lokálisan irritálnak, és nem ismerik a pirogént, és a legértékesebbek. Az egyik szintetikus orvosi polimer anyag.
