Poliuretāna elastomēra galvenās īpašības
1.1 Cietība
Parastās gumijas cietības diapazons ir Shore A20 līdz Shore A90, plastmasas cietība ir aptuveni Shore A95 līdz Shore D100, un poliuretāna elastomēra cietība ir tikpat zema kā Šors A10 un tikpat augsts kā Shore D80, un tam nav nepieciešama pildvielu palīdzība. Īpaši vērtīgi ir tas, ka elastomēram joprojām ir laba gumijas elastība un pagarinājums zem plastmasas cietības, savukārt parastā gumija var iegūt tikai lielāku cietību, pievienojot lielu daudzumu pildvielas un ievērojami samazinot elastību un pagarinājumu. Tiek ziņots, ka tad, kad cietība ir augstāka par 75D, tās elastība tiks nopietni zaudēta, un, ja cietība ir augstāka par 85D, tas nav elastīgs materiāls.
1.2 Mehāniskā izturība
Poliuretāna elastomēriem ir augsta mehāniskā izturība, kas izpaužas Kā Young modulis, asaru izturība un nestspēja.
1.2.1Young modulis un stiepes izturība Elastīgajā robežās stiepes sprieguma un deformācijas attiecību sauc par Young moduli (E) vai elastīgu moduli.
Poliuretāna elastomēri, tāpat kā citi elastomēri, pakļaujas Hooke teorēmai tikai zemā pagarinājumā (apmēram 2,5%). Bet tā Young modulis ir daudz augstāks nekā citi elastomēri. Turklāt Young poliuretāna elastomēru modulis aptver gumiju un plastmasu, un klāsts ir plašs, nepārspējams ar citiem materiāliem.
1.2.2Asaru stiprums
Poliuretāna elastomēra asaru izturība ir ļoti augsta, īpaši poliestera tips, kas ir vairāk nekā divas reizes lielāks nekā dabiskajam kaučukam.
1.2.3Celtspēja
Lai gan poliuretāna elastomēru spiedes stiprība nav augsta zemā cietībā, poliuretāna elastomēri var palielināt cietību uz gumijas elastības saglabāšanas priekšnoteikuma, tādējādi sasniedzot augstu nestspēju. Citu gumiju cietība ir ievērojami ierobežota, tāpēc nestspēju nevar ievērojami uzlabot.
1.3 Nodilumizturība
Poliuretāna elastomēru nodilumizturība ir ļoti izcila, un testa rezultāti parasti ir diapazonā no 0,03 līdz 0,20 mm3/m, kas ir aptuveni 3 līdz 5 reizes vairāk nekā dabiskajam kaučukam. Faktiskajā lietošanā tādu faktoru kā smērvielas ietekmes dēļ efekts bieži ir labāks. Nodilumizturība ir cieši saistīta ar materiāla asaru izturību un virsmas stāvokli. Poliuretāna elastomēra asaru izturība ir daudz augstāka nekā citām kaučukām, taču tā berzes koeficients nav zems, parasti virs 0,5, kas prasa pievienot eļļas smērvielas vai pievienot nelielu daudzumu molibdēna disulfīda vai grafīta, silikona eļļas, tetrafluoretilēna pulvera utt., Lai samazinātu berzes koeficientu un samazinātu berzes siltuma veidošanos. Turklāt berzes koeficients ir saistīts arī ar tādiem faktoriem kā materiāla cietība un virsmas temperatūra. Visos gadījumos berzes koeficients palielinās, samazinot cietību, un palielinās, palielinoties virsmas temperatūrai. Maksimums tiek sasniegts aptuveni 60°C temperatūrā.
1.4 Eļļas un ķīmiskās izturības īpašības
Poliuretāna elastomērs, īpaši poliestera poliuretāna elastomērs, ir sava veida spēcīgs polārā polimēra materiāls. Tam ir maza afinitāte ar nepolāru minerāleļļu, un tas gandrīz nesamazinās degvieleļļā (piemēram, petrolejā, benzīnā) un mehāniskajā eļļā (piemēram, hidrauliskajā eļļā, motoreļļā, smēreļļā utt.), Kas ir daudz labāk nekā vispārējā gumija, un to var kombinēt ar salīdzināmu ar nitrila gumiju. Tomēr tas ievērojami uzbriest spirtos, esteros, ketonos un aromātiskajos ogļūdeņražos, un to pakāpeniski iznīcina augstā temperatūrā. Ievērojams halogēno ogļūdeņražu pietūkums un dažreiz noārdīšanās. Poliuretāna elastomērs, kas iegremdēts neorganiskā šķīdumā, ja nav katalizatora, ir līdzīgs iegremdēšanai ūdenī. Vājā skābē un vājā sārmu šķīdumā tas ātrāk sadalās nekā ūdenī, un spēcīgai skābei un spēcīgiem sārmiem ir lielāka kodīga iedarbība uz poliuretānu.
Poliuretāna elastomēra lietošanas temperatūra eļļā ir zemāka par 110°C, kas ir augstāka nekā gaisā. Tomēr daudztehniskos lietojumos eļļa vienmēr ir piesārņota ar ūdeni. Testi ir parādījuši, ka, kamēr eļļa satur 0,02% ūdens, gandrīz visu ūdeni var pārnest uz elastomēru. Šajā laikā lietošanas efekts būs ievērojami atšķirīgs.
1.5 Ūdens izturība
Poliuretāna elastomēru ūdens izturība istabas temperatūrā ir laba, un viena vai divu gadu laikā nenotiks acīmredzama hidrolīze, īpaši polibutadiēna, poliētera un polikarbonāta veidiem. Izmantojot uzlaboto ūdens izturības testu, ekstrapolācijas metode parāda, ka laiks, kas nepieciešams, lai zaudētu pusi no stiepes izturības ūdenī istabas temperatūrā 25 °C temperatūrā, poliestera elastomērs (polietilēna adipāts-TDI-MOCA) ir 10 gadi, poliētera elastomērs (PTMG-TDI-MOCA) ir 50 gadi, tas ir, poliētera tips ir 5 reizes lielāks nekā poliestera tipam.
1.6 Izturība pret karstumu un oksidēšanos
Poliuretāna elastomēru karstumizturība inertās gāzēs (piemēram, slāpeklī) joprojām ir laba, un izturība pret skābekli un ozonu istabas temperatūrā ir arī ļoti laba, īpaši poliesters. Tomēr vienlaicīga augstas temperatūras un skābekļa iedarbība paātrinās poliuretāna novecošanās procesu. Vispārējo poliuretāna elastomēru augšējā temperatūras robeža gaisā ilgstošai nepārtrauktai lietošanai ir 80–90 °C, un īslaicīgā lietošanā tā var sasniegt 120 °C. Temperatūra, kas būtiski ietekmē termiskās oksidācijas realizāciju, ir aptuveni 130 °C. Šķirņu ziņā poliestera tipa termiskā oksidācijas izturība ir labāka nekā poliētera tipa termiskā oksidācijas pretestība. Starp poliestera veidiem polietilēna adipāta veids ir labāks par vispārējo poliestera tipu. Poliētera tipā PTMG ir labāks par PPG tipu, un abi uzlabojas, palielinot elastomēra cietību. Turklāt vispārējo poliuretāna elastomēru izturība ievērojami samazinās augstas temperatūras vidē.
1.7 Zema temperatūras veiktspēja
Poliuretāna elastomēriem piemīt labas zemas temperatūras īpašības, galvenokārt tāpēc, ka trausluma temperatūra parasti ir zema (-50 ~ -70°C), un daži preparāti (piemēram, PCL-TDI-MOCA) nav trausli pat zemākā temperatūrā. Tajā pašā laikā arī decimāldaļu šķirņu (piemēram, PTMG-TDI-MOCA) zemas temperatūras elastība ir ļoti laba. Kompresijas aukstumizturības koeficients pie -45°C var sasniegt 0,2-0,5 līmeni, bet lielākajai daļai šķirņu, īpaši dažām beztaras šķirnēm, piemēram, vispārējiem poliestera elastomēriem, ir salīdzinoši liela tendence kristalizēties zemā temperatūrā un sliktā zemas temperatūras elastīgumā, tāpēc tās tiek izmantotas kā blīves. Eļļu ir viegli nopludināt sākotnējā fāzē -20°C temperatūrā.
Samazinoties temperatūrai, ievērojami palielinājās poliuretāna elastomēru cietība, stiepes izturība, asaru izturība un vērpes stingrība, bet samazinājās atsitiens un pagarinājums.
1.8 Vibrācijas absorbcijas veiktspēja
Poliuretāna elastomēra ietekme uz mainīgu stresu parādīja acīmredzamu histerēzi. Šajā procesā daļu ārējā spēka enerģijas patērē elastomēra molekulu iekšējā berze un pārvērš siltumenerģijā. Šo īpašību sauc par materiāla vibrāciju absorbējošo veiktspēju, kas pazīstama arī kā enerģijas absorbcijas veiktspēja vai slāpēšanas veiktspēja. Vibrācijas absorbcijas veiktspēju parasti izsaka ar pavājināšanās koeficientu. Vājināšanās koeficients izsaka tam patērētās enerģijas procentuālo daudzumu, ko var absorbēt deformētais materiāls. Papildus materiāla īpašībām tas ir saistīts arī ar apkārtējās vides temperatūru un vibrācijas frekvenci. Jo augstāka temperatūra, jo zemāks ir vājināšanās koeficients, jo augstāka ir vibrācijas frekvence un jo lielāka ir absorbētā enerģija. Kad frekvence ir tuvu makromolekulas relaksācijas laikam, absorbētā enerģija ir maksimāla. Poliuretāna elastomēri istabas temperatūrā var absorbēt 10%-20% vibrācijas enerģijas, labāk nekā nitrila gumija. Tas ir piemērots liela trieciena spēka absorbēšanai, kad deformācijas amplitūda ir maza, un neliela trieciena spēka absorbēšanai, kad deformācijas amplitūda ir liela.
Turklāt histerēze rada endogēnu siltumu, kas palielina elastomēra temperatūru. Palielinoties elastomēra temperatūrai, palielinās tā izturība un samazinās slāpēšanas veiktspēja. Tāpēc, projektējot amortizācijas daļas, jāņem vērā dažādu īpašību līdzsvars.
1.9 Elektriskās īpašības
Poliuretāna elastomēru elektriskās izolācijas īpašības ir salīdzinoši labas vispārējā darba temperatūrā, kas ir aptuveni līdzvērtīgas neoprēna un fenola sveķu līmenim. Tā kā to var izliet un veidot, to bieži izmanto kā materiālu elektrisko komponentu podos un kabeļu apvalkā. Pateicoties salīdzinoši lielajai molekulārajai polaritātei un afinitātei pret ūdeni, poliuretāna elastomēru elektriskās īpašības ievērojami atšķiras atkarībā no apkārtējās vides temperatūras un nav piemērotas augstfrekvences elektriskajiem materiāliem. Turklāt poliuretāna elastomēru elektriskās īpašības samazinās, paaugstinoties temperatūrai, un palielinās, palielinoties materiāla cietībai.
1.10 Radiācijas pretestība
Sintētisko polimēru materiālu vidū poliuretāna elastomēriem ir laba izturība pret augstas enerģijas stariem. Tā veiktspēja joprojām ir apmierinoša zem 105-106Gy radiācijas devas. Tomēr gaišas krāsas vai caurspīdīgiem elastomēriem krāsas izmaiņas var rasties starojuma iedarbībā, līdzīgi kā karstā gaisa vai atmosfēras novecošanās testos.
1.11 Pelējuma izturība
Poliētera poliuretāna pelējuma izturība ir laba, un testa līmenis ir 0-1, tas ir, būtībā pelējums nepalielinās. Tomēr poliestera poliuretāns nav izturīgs pret pelējumu, un testa rezultāts ir smaga miltrasa, kas nav piemērota tropu un subtropu lauka lietošanai un uzglabāšanai karstos un mitros apstākļos. Poliestera poliuretāna elastomēri, ko izmanto uz lauka un karstā un mitrā vidē, jāpievieno ar pretsēnīšu līdzekļiem (piemēram, vara oktahidroksihinolīnu, BCM uc, vispārējā deva ir 0,1%-0,5%), lai uzlabotu tā izturību pret pelējumu. .
1.12 Biomedicīnas īpašības
Poliuretāna materiāliem ir lieliska bioloģiskā saderība. Akūtie un hroniskie toksikoloģiskie testi un testi ar dzīvniekiem ir apstiprinājuši, ka medicīniskie poliuretāna materiāli nav toksiski, nekropļojoši, nealerģiski, nelokāli kairina un nezina par pirogēnu un ir visvērtīgākie. Viens no sintētiskajiem medicīnas polimēra materiāliem.
