Pagrindinės poliuretano elastomero savybės
1.1 Kietumas
Įprastos gumos kietumas yra nuo Shore A20 iki Shore A90, plastiko kietumas yra nuo Shore A95 iki Shore D100, o poliuretano elastomero kietumas yra toks pat mažas kaip Shore A10 ir aukštas kaip Shore D80, todėl pagalbos nereikia. užpildų. Ypač vertinga yra tai, kad elastomeras vis dar turi gerą gumos elastingumą ir pailgėjimą esant plastiko kietumui, o įprasta guma gali gauti didesnį kietumą tik pridedant daug užpildo ir labai sumažinant elastingumą bei pailgėjimą. Pranešama, kad kai kietumas yra didesnis nei 75D, jo elastingumas bus rimtai prarastas, o kai kietumas didesnis nei 85D, tai nėra elastinga medžiaga.
1.2 Mechaninis stiprumas
Poliuretano elastomerai pasižymi dideliu mechaniniu stiprumu, pasireiškiančiu Youngo moduliu, atsparumu plyšimui ir laikomoji galia.
1.2.1Youngo modulis ir tempiamasis stipris Tamprumo ribose tempimo įtempių ir deformacijos santykis vadinamas Youngo moduliu (E) arba tamprumo moduliu.
Poliuretano elastomerai, kaip ir kiti elastomerai, paklūsta Huko teoremai tik esant mažam pailgėjimui (apie 2,5 proc.). Tačiau jo Youngo modulis yra daug didesnis nei kitų elastomerų. Be to, Youngo poliuretano elastomerų modulis apima gumą ir plastiką, o asortimentas yra platus, neprilygstamas kitoms medžiagoms.
1.2.2 Ašarų stiprumas
Poliuretano elastomero atsparumas plyšimui yra labai didelis, ypač poliesterio tipo, kuris yra daugiau nei du kartus didesnis nei natūralaus kaučiuko.
1.2.3 Keliamoji galia
Nors poliuretano elastomerų gniuždymo stipris nėra didelis esant mažam kietumui, poliuretano elastomerai gali padidinti kietumą, išlaikant gumos elastingumą ir taip pasiekti didelę laikomąją galią. Kitų gumų kietumas yra labai ribotas, todėl laikomosios galios labai pagerinti negalima.
1.3 Atsparumas dilimui
Poliuretano elastomerų atsparumas dilimui yra labai puikus, o bandymo rezultatai paprastai yra {{0}}.03–0,20 mm3/m, o tai yra maždaug 3–5 kartus daugiau nei iš natūralaus kaučiuko. Faktiškai naudojant dėl tokių veiksnių, kaip tepalai, poveikis dažnai būna geresnis. Atsparumas dilimui yra glaudžiai susijęs su medžiagos atsparumu plyšimui ir paviršiaus būkle. Poliuretano elastomero atsparumas plyšimui yra daug didesnis nei kitų gumų, tačiau jo paties trinties koeficientas nėra mažas, paprastai didesnis nei 0,5, todėl reikia įpilti alyvos tepalų arba įpilti nedidelį kiekį molibdeno disulfido arba grafito, silikoninės alyvos, tetrafluoretileno miltelių, tt, siekiant sumažinti trinties koeficientą ir sumažinti trinties šilumos susidarymą. Be to, trinties koeficientas taip pat yra susijęs su tokiais veiksniais kaip medžiagos kietumas ir paviršiaus temperatūra. Visais atvejais trinties koeficientas didėja mažėjant kietumui ir didėja didėjant paviršiaus temperatūrai. Maksimali temperatūra pasiekiama apie 60 laipsnių.
1.4 Atsparumo alyvai ir cheminėms medžiagoms savybės
Poliuretano elastomeras, ypač poliesterio poliuretano elastomeras, yra tam tikra stipri polinė polimerinė medžiaga. Jis turi mažą giminingumą su nepoline mineraline alyva ir beveik nesiskiria mazutu (pvz., žibalu, benzinu) ir mechanine alyva (pvz., hidrauline alyva, variklio alyva, tepimo alyva ir kt.), daug geriau nei įprasta guma, ir gali būti derinamas su Panašiu į nitrilo kaučiuką. Tačiau jis labai išsipučia alkoholiuose, esteriuose, ketonuose ir aromatiniuose angliavandeniliuose, o aukštoje temperatūroje palaipsniui sunaikinamas. Didelis halogenintų angliavandenilių patinimas ir kartais irimas. Į neorganinį tirpalą panardintas poliuretano elastomeras, jei nėra katalizatoriaus, panašus į panardinimą į vandenį. Silpnosios rūgšties ir silpno šarmo tirpale jis skaidosi greičiau nei vandenyje, o stipri rūgštis ir stiprus šarmas labiau ėsdina poliuretaną.
Poliuretano elastomero naudojimo alyvoje temperatūra yra žemesnė nei 11{2}} laipsnių, o tai yra aukštesnė nei oro temperatūra. Tačiau naudojant įvairias inžinerines programas, alyva visada yra užteršta vandeniu. Bandymai parodė, kad tol, kol aliejuje yra 0,02 procento vandens, beveik visas vanduo gali būti perkeltas į elastomerą. Šiuo metu naudojimo poveikis labai skirsis.
1.5 Atsparumas vandeniui
Poliuretano elastomerų atsparumas vandeniui kambario temperatūroje yra geras, o per vienerius ar dvejus metus neįvyks jokia akivaizdi hidrolizė, ypač polibutadieno, polieterio ir polikarbonato tipams. Atlikus padidinto atsparumo vandeniui testą, ekstrapoliacijos metodas rodo, kad laikas, reikalingas pusei tempimo stiprumo praradimo vandenyje kambario temperatūroje 25 laipsnių temperatūroje, poliesterio elastomeras (polietileno adipatas-TDI-MOCA) yra 10 metų, polieterio elastomeras. (PTMG-TDI-MOCA) yra 50 metų, tai yra, polieterio tipas yra 5 kartus didesnis nei poliesterio tipo.
1.6 Atsparumas karščiui ir oksidacijai
Poliuretano elastomerų atsparumas karščiui inertinėse dujose (pvz., azote) vis dar yra geras, o atsparumas deguoniui ir ozonui kambario temperatūroje taip pat labai geras, ypač poliesterio. Tačiau tuo pačiu metu veikiant aukštai temperatūrai ir deguoniui, poliuretano senėjimo procesas paspartės. Bendrųjų poliuretano elastomerų viršutinė temperatūros riba ore ilgalaikiam nuolatiniam naudojimui yra 80-90 laipsniai, o trumpai naudojant ji gali siekti 120 laipsnių. Temperatūra, turinti didelę įtaką šiluminės oksidacijos realizavimui, yra apie 130 laipsnių. Kalbant apie veisles, poliesterio tipo atsparumas terminei oksidacijai yra geresnis nei polieterio tipo. Tarp poliesterio tipų polietileno adipato tipas yra geresnis nei bendras poliesterio tipas. Polieterio tipo PTMG yra geresnis nei PPG tipo ir abu gerėja padidėjus elastomero kietumui. Be to, bendrųjų poliuretano elastomerų stiprumas gerokai sumažėja esant aukštai temperatūrai.
1.7 Veikimas žemoje temperatūroje
Poliuretano elastomerai pasižymi geromis žemos temperatūros savybėmis, daugiausia dėl to, kad trapumo temperatūra paprastai yra žema ({{0}} ~ -70 laipsnis), o kai kurios kompozicijos (pvz., PCL-TDI-MOCA) nėra trapūs net esant žemesnei temperatūrai. Tuo pačiu metu dešimtainių veislių (pvz., PTMG-TDI-MOCA) elastingumas žemoje temperatūroje taip pat yra labai geras. Atsparumo gniuždymui šalčio koeficientas esant -45 laipsniui gali siekti 0.2-0,5, tačiau dauguma veislių, ypač kai kurios birių atmainų, pavyzdžiui, bendrieji poliesterio elastomerai, turi gana didelę polinkį kristalizuotis žemos temperatūros ir prasto žemos temperatūros elastingumo, todėl jie naudojami kaip sandarikliai. Pradinėje fazėje lengva nutekėti alyva esant -20 laipsniui.
Mažėjant temperatūrai, žymiai padidėjo poliuretano elastomerų kietumas, atsparumas tempimui, atsparumas plyšimui ir sukimo standumas, o sumažėjo atšokimas ir pailgėjimas.
1.8 Vibracijos sugerties efektyvumas
Poliuretano elastomero poveikis kintamajam įtempimui parodė akivaizdžią histerezę. Šiame procese dalį išorinės jėgos energijos sunaudoja vidinė elastomero molekulių trintis ir paverčiama šilumos energija. Ši savybė vadinama medžiagos vibraciją sugeriančia savybe, taip pat žinoma kaip energijos sugėrimo arba slopinimo savybė. Vibracijos sugerties efektyvumas paprastai išreiškiamas slopinimo koeficientu. Silpninimo koeficientas išreiškia jam taikomos energijos procentą, kurį gali sugerti deformuota medžiaga. Be medžiagos savybių, tai taip pat yra susijusi su aplinkos temperatūra ir vibracijos dažniu. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo mažesnis slopinimo koeficientas, tuo didesnis vibracijos dažnis ir sugeriama energija. Kai dažnis artimas makromolekulės atsipalaidavimo laikui, sugerta energija yra didžiausia. Poliuretano elastomerai kambario temperatūroje gali sugerti 10 procentų -20 procentų vibracijos energijos, geriau nei nitrilo kaučiukas. Jis tinka sugerti didelę smūgio jėgą, kai deformacijos amplitudė yra maža, ir mažą smūgio jėgą, kai deformacijos amplitudė yra didelė.
Be to, histerezė sukuria endogeninę šilumą, kuri padidina elastomero temperatūrą. Kylant elastomero temperatūrai, didėja jo elastingumas ir mažėja slopinimo efektyvumas. Todėl projektuojant slopinimo dalis reikia atsižvelgti į įvairių savybių pusiausvyrą.
1.9 Elektrinės savybės
Poliuretano elastomerų elektros izoliacinės savybės yra gana geros esant bendrai darbo temperatūrai, maždaug lygiavertės neopreno ir fenolio dervų kiekiui. Kadangi jis gali būti liejamas ir formuojamas, jis dažnai naudojamas kaip medžiaga elektrinių komponentų montavimui ir kabelių apvalkalams. Dėl gana didelio molekulinio poliškumo ir afiniteto vandeniui poliuretano elastomerų elektrinės savybės labai skiriasi priklausomai nuo aplinkos temperatūros ir netinka aukšto dažnio elektrinėms medžiagoms. Be to, poliuretano elastomerų elektrinės savybės mažėja didėjant temperatūrai ir didėja didėjant medžiagos kietumui.
1.10 Atsparumas spinduliuotei
Tarp sintetinių polimerinių medžiagų poliuretano elastomerai turi gerą atsparumą didelės energijos spinduliams. Esant 105-106Gy radiacijos dozei, jis vis dar veikia patenkinamai. Tačiau šviesių arba skaidrių elastomerų spalva gali pakisti dėl spinduliuotės poveikio, panašiai kaip pastebėta atliekant senėjimo karšto oro arba atmosferos bandymus.
1.11 Atsparumas pelėsiams
Polieterio poliuretano atsparumas pelėsiams yra geras, o bandymo lygis yra {{0}}, tai yra, iš esmės pelėsis neauga. Tačiau poliesterio poliuretanas nėra atsparus miltligei, o bandymo rezultatas – stipri miltligė, kuri netinka naudoti atogrąžų ir subtropikų lauke bei laikyti karštomis ir drėgnomis sąlygomis. Poliesterio poliuretano elastomerai, naudojami lauke ir karštoje bei drėgnoje aplinkoje, turėtų būti dedami su priešgrybelinėmis medžiagomis (pvz., vario oktahidroksichinolinu, BCM ir kt., bendra dozė yra 0,1 proc. -0,5 proc.), kad būtų pagerintas atsparumas pelėsiui. . .
1.12 Biomedicininės savybės
Poliuretano medžiagos turi puikų biologinį suderinamumą. Ūminiai ir lėtiniai toksikologiniai tyrimai ir bandymai su gyvūnais patvirtino, kad medicininės poliuretano medžiagos yra netoksiškos, neiškraipančios, nealergiškos, nedirginančios lokaliai, nežinančios pirogenų ir yra pačios vertingiausios. Viena iš sintetinių medicininių polimerinių medžiagų.
