¿Qué es el elastómero de poliuretano?
Materiales de referencia:
Desde principios de la década de 1980, los elastómeros de poliuretano han pasado de ser de uso militar a de doble uso, y principalmente para uso civil. La variedad y calidad de los productos han seguido aumentando. aumento, y la producción La escala se expande día a día, y su papel en diversos sectores de la economía nacional y las necesidades básicas de vida de las personas es cada vez más importante.
El elastómero de poliuretano es un tipo de material sintético de poliuretano debido a que su estructura tiene dos segmentos, blando y duro, puede diseñarse molecularmente para darle al material alta resistencia, buena tenacidad, resistencia al desgaste y resistencia al aceite. Tiene tanto la alta elasticidad del caucho como la rigidez del plástico, y se llama "caucho resistente al desgaste".
El elastómero de poliuretano se puede moldear utilizando los mismos procesos de masticación, mezcla y vulcanización que el caucho general (denominado MPU; también se puede convertir en caucho líquido, vaciarlo y moldearlo, o rociarlo, encapsularlo); y moldeado centrífugo (se refiere a CPU); también se puede convertir en gránulos, que se forman mediante inyección, extrusión, calandrado, moldeo por soplado y otros procesos como los plásticos comunes (en referencia a CPU). Las piezas moldeadas o moldeadas por inyección también se pueden procesar mediante corte, rectificado, taladrado y otros procesos mecánicos dentro de un cierto rango de dureza. La diversidad de procesamiento hace que los elastómeros de poliuretano sean muy versátiles y sus campos de aplicación continúan ampliándose.
Resistente al aceite, resistente al ozono, resistente al envejecimiento, resistente a la radiación, resistente a bajas temperaturas, buena permeabilidad al sonido, fuerte adhesión y excelente biocompatibilidad y compatibilidad sanguínea. Estas ventajas son la razón por la que los elastómeros de poliuretano se utilizan ampliamente en la industria militar, aeroespacial, acústica, biología y otros campos.
Las principales ventajas del elastómero de poliuretano:
1. El rendimiento se puede ajustar en un amplio rango. Se pueden cambiar varios indicadores de rendimiento físico y mecánico dentro de un cierto rango mediante la selección de materias primas y el ajuste de la fórmula, satisfaciendo así los diferentes requisitos de los usuarios en cuanto al rendimiento del producto. Por ejemplo, la dureza es a menudo un indicador importante para los usuarios de productos. Los elastómeros de poliuretano se pueden convertir en rodillos de impresión blandos con una dureza Shore A de aproximadamente 20, o rodillos laminadores de acero duro con una dureza Shore D superior a 70. Esto es difícil de lograr. lograr con materiales elastoméricos comunes. El elastómero de poliuretano es un material polimérico polar compuesto por muchos segmentos flexibles y segmentos rígidos. A medida que aumenta la proporción de segmentos rígidos y aumenta la densidad de los grupos polares, la resistencia y dureza originales del elastómero aumentarán en consecuencia.
2. Excelente resistencia al desgaste. Especialmente en condiciones de trabajo en presencia de agua, aceite y otros medios humidificadores, su resistencia al desgaste suele ser de varias a docenas de veces mayor que la de los materiales de caucho comunes. Aunque los materiales metálicos como el acero son muy duros, no necesariamente son resistentes al desgaste. Por ejemplo, en las bombas de agua a gran escala en el área de riego del río Amarillo, los anillos de orificio metálicos y los anillos protectores de las partes por las que pasa el flujo se han desgastado. arrastrados por una gran cantidad de sedimento, se desgastarán severamente y tendrán fugas en unos pocos cientos de horas, y el anillo bucal y el anillo protector cubiertos con elastómero de poliuretano no se han desgastado después de 1800 horas de funcionamiento continuo. Otros, como los rodillos de goma de las descascaradoras de arroz, las placas de criba vibratoria para la preparación de carbón, las pistas de atletismo en campos deportivos, los sellos de aceite dinámicos para grúas y montacargas, las ruedas de elevadores y las ruedas de patines también son elastómeros de poliuretano de uso. Una cosa que debe mencionarse aquí es que para aumentar el coeficiente de fricción de las piezas de elastómero de poliuretano de dureza media y baja y mejorar la resistencia al desgaste bajo carga, se puede agregar una pequeña cantidad de disulfuro de aluminio, grafito o aceite de silicona a este tipo de poliuretano. elastómero.
Desventajas del elastómero de éster uretano:
1. Gran calor endógeno y resistencia promedio a altas temperaturas. El rango de temperatura de funcionamiento normal es de -40 a 120 ℃. Si necesita funcionar durante mucho tiempo en condiciones de oscilación de alta frecuencia o condiciones de alta temperatura, se deben tomar las medidas de modificación correspondientes en el diseño estructural o la fórmula.
2. No resistente a disolventes polares fuertes ni a medios ácidos y alcalinos fuertes. A cierta temperatura, los alcoholes, ácidos y cetonas harán que los elastómeros de poliuretano se hinchen y degraden. Los disolventes como el cloroformo, el cloruro de metileno, la dimetilformamida y el tricloroetileno harán que los elastómeros de poliuretano se hinchen a temperatura ambiente.
Campos de aplicación comunes:
lt;/pgt;lt;/pgt;lt;/pgt; 1. Elastómero de poliuretano para automóviles. La industria automovilística actual se está desarrollando hacia el alto rendimiento, el peso reducido, el confort y la seguridad.
Los materiales sintéticos de caucho y plástico están reemplazando gradualmente a los materiales metálicos, lo que abre perspectivas extremadamente amplias para la aplicación de elastómeros de poliuretano. La empresa estadounidense Goodrich ha desarrollado el TPU de segunda generación, cuya denominación social es Estaloc. Este producto mantiene las características del TPUEstaloc de primera generación y utiliza bolas de vidrio huecas como relleno, lo que aumenta el brillo en más de un 15% y puede usarse para fabricar paneles laterales de automóviles y almohadillas amortiguadoras. La instalación de bolsas de aire en los automóviles es una necesidad para el desarrollo de la industria automotriz moderna y juega un papel importante en la protección de la vida y la seguridad del conductor. Este tipo de airbag debe tener cierta resistencia para soportar impactos a alta velocidad y buena flexibilidad a bajas temperaturas. Es adecuado que esté fabricado de poliuretano. La cantidad de pegamento utilizada para cada airbag es de aproximadamente 300 gramos. La mayoría de los automóviles en mi país aún no tienen airbags instalados y la demanda del mercado es enorme. Aproveche la alta resistencia y capacidad de carga de los elastómeros de poliuretano. Puede fabricar neumáticos para vehículos de carga de velocidad media y baja, con alta resistencia y capacidad de carga. Puede fabricar neumáticos para vehículos de carga de velocidad media y baja, y su capacidad de carga es 7 veces mayor. de neumáticos de la misma especificación fabricados de caucho natural. En los últimos años, se está investigando y desarrollando un nuevo tipo de neumático compuesto de poliuretano verde. Se basa en neumáticos lisos de caucho nuevos y viejos y se vierte con un cierto espesor de una capa superficial de caucho de poliuretano altamente resistente al desgaste y a los pinchazos. Actualmente se encuentra en la etapa de prueba de kilometraje y se espera que entre en producción pronto.
2. Elastómero de poliuretano para la construcción. Los materiales impermeabilizantes tradicionales de linóleo asfáltico han sido reemplazados gradualmente por materiales impermeabilizantes de poliuretano duraderos y de construcción integral. Hace 10 años, solo las sedes de competencia oficiales a nivel nacional usaban materiales de pavimentación de poliuretano para pistas deportivas, pero ahora la mayoría de los estadios provinciales y municipales, universidades y secundarias técnicas. las escuelas, e incluso algunas escuelas primarias y secundarias, también han pavimentado pistas de plástico de poliuretano; las juntas de expansión de grandes puentes, pistas de aeropuertos y calafateo de carreteras también han comenzado a utilizar elastómeros de poliuretano curados a temperatura ambiente para fabricar traviesas de ferrocarril de alta velocidad. Material muy ideal. Las traviesas colocadas en los túneles y puentes por los que pasa el ferrocarril Shinkansen de Japón están hechas de materiales elastómeros de poliuretano. Esta nueva aplicación aprovecha al máximo las características del elastómero de ácido policlórico, como peso ligero, buena absorción de impactos y resistencia al envejecimiento, y tiene un gran valor de promoción.
3. Elastómero de poliuretano para minería. Las minas de carbón, las minas metálicas y no metálicas tienen una gran demanda de materiales no metálicos con alta resistencia al desgaste, alta resistencia y elasticidad. En los últimos 10 años, muchas plantas de carbón han reemplazado las voluminosas placas de criba metálicas con placas de criba elásticas de poliuretano, lo que no solo extiende en gran medida la vida útil de las placas de criba, sino que también reduce significativamente el ruido en el entorno operativo y tiene un evidente ahorro de energía. y efectos de reducción del consumo. Otros incluyen ciclones para separación de sólidos, cintas transportadoras retardantes de llama y antiestáticas resistentes al desgaste, ruedas sólidas para grúas monorraíl de minería, placas combinadas para máquinas de hormigón proyectado de minas de carbón y sellos de aceite para camiones volquete de ruedas eléctricas de 10.000 toneladas, pegamento para parcheo en frío para altas temperaturas. -Las cubiertas de los cables de tensión, etc. también han desempeñado un papel muy importante en la construcción de minas. Todavía quedan muchos productos elásticos resistentes al desgaste para minería que esperan que los desarrollemos y promocionemos.
4. Elastómero de poliuretano para calzado. Desde que los empresarios taiwaneses llegaron al continente uno tras otro, la industria zapatera de mi país se ha desarrollado rápidamente. La elasticidad del poliuretano tiene las ventajas de un buen rendimiento de amortiguación, peso ligero, resistencia al desgaste y antideslizante. Se ha convertido en un material de soporte importante en la industria del calzado, como zapatos de golf, zapatos de béisbol, zapatos de fútbol, zapatos de esquí, zapatos de viaje. y calzado de seguridad Las suelas, tacones, punteras, plantillas y otros accesorios importantes de muchos zapatos están hechos de elastómero de poliuretano, que no solo es hermoso y elegante, sino también cómodo y duradero, y también puede mejorar el rendimiento deportivo.
5. Elastómero de poliuretano médico. La buena biocompatibilidad, la compatibilidad sanguínea y la ausencia de diversos aditivos son razones importantes por las que los materiales de TPU y CPU se utilizan en el campo médico. Los productos médicos de elastómeros que se han desarrollado con éxito incluyen: cánulas traqueales, prótesis, agentes embólicos para planificación familiar, materiales de reparación de defectos del cráneo, condones, etc. Sus perspectivas de aplicación en el campo médico y de la salud son todavía muy amplias.
6. Nuevos paneles composite de poliuretano. El Reino Unido está desarrollando un panel compuesto de poliuretano llamado sistema de madera contrachapada SPS, que supondrá una revolución en la industria de la construcción naval. Consta de dos capas de placas de acero de 9 mm de espesor y un elastómero de poliuretano de 40 mm de espesor inyectado entre ellas. Una vez desarrollado con éxito, puede reemplazar los materiales de placas de acero reforzado utilizados en la industria de construcción naval tradicional. Sus ventajas son: ahorro de tiempo de fabricación, ahorro de placas de acero. , y reduciendo el peso del casco, resistencia al impacto, resistencia a la fatiga, absorción de impactos, silenciador, aislamiento térmico.
Una vez que los materiales compuestos del sistema SPS se utilicen para construir barcos en el futuro, la cantidad de elastómero de poliuretano consumido por la industria de la construcción naval será una cifra muy alarmante.