聚氨酯是聚氨基甲酸酯的簡稱,英文名稱是polyurethane,它是一種高分子材料。聚氨酯是一種新興的有機高分子材料,被譽為“第五大塑料”,因其卓越的性能而被廣泛應用于國民經濟眾多領域。產品應用領域涉及輕工、化工、電子、紡織、醫療、建筑、建材、汽車、國防、航天、航空……
聚氨酯材料(簡稱PU)的分類:
1.依加工方法分為
澆注型聚氨酯彈性體(簡稱CPU)——是聚氨酯彈性體中應用最廣、產量最大的一種;
熱塑型聚氨酯彈性體(簡稱TPU)——熱塑型聚氨酯彈性體約占聚氨酯彈性體總量的25%左右;
混煉型聚氨酯彈性體(簡稱MPU)——占聚氨酯彈性體總量的10%左右。
2.按基礎原材料分
聚酯型、聚醚型、聚烯烴型、聚己內酯型
聚酯型特點:力學機械性能好,耐油、抗磨性能優越,但耐水解性能差,低溫柔順性差,其制品的手感,尤其是低溫時的手感不如聚醚型柔軟。內聚能大,體系黏度大。耐高溫性能好。
聚醚型特點:低溫柔順性好,耐水解性能優異,繼續性能不如聚酯性好,但手感性好,體系黏度低,加工性能優異。
T-PUR
TPU材料具有類似普通熱塑型塑料的硬度和較高的機械強度,可以采用一塑料加工方式進行生產,同時,它有又備一般彈性體的伸長率、回彈性和受力變形復原性能。利用TPUR的高抗張強度和斷裂伸長率,尤其是優異的抗撕裂性、撓曲性和耐磨性,可以制備汽車、制鞋業、電器、文體等許多領域中使用的各種耐磨、減震等部件。
1. 機械性能
該材料適宜在長期負荷的惡劣環境中工作,耐磨性極佳
2. 耐熱性能
該材料的耐熱性能并不突出,僅容許長期暴露在80℃以下的工作環境中,軟
的和中等硬度品級的TPU可以短時間暴露在100℃工作下,硬度高的品級品種
可以在120℃溫度環境下短時間工作。TPU低溫性能很優異,具有很高的抗沖
擊強度,材料在-20℃以下也不會破裂。
3. 化學性能
由于它主要是由直鏈化學鍵組成,抵御外部介質侵蝕的能力較差,故耐酸堿等化學物質性能差,對含有乙醇成分的車用油品等有較大的溶脹性,但對純的礦物油、酯類介質卻有較好的抵御能力。
4. 耐候性
一般TPU的耐候性良好。雖然它在日紫外線長期照射下會產生輕微變黃,但材料的性能不會受到多大影響。通常,應用于戶外的TPU制品的配方中均配以紫外吸收劑,有時條件許可時,可以添加碳黑顏料,使材料能有效地吸收紫外線或屏蔽紫外線,提高材料的使用壽命。
該類橡膠的缺點是耐油、耐熱性能和機械力學性能不如CPU
C-PUR
優異的性能
(1)突出的抗磨耗性能
在目前所有彈性體材料中,聚氨酯橡膠的耐磨耗性能最佳,其濕磨耗性能 更為突出。
根據磨耗實驗結果對比可以看出,聚氨酯橡膠的耐磨性能可高出普通天然橡膠3~10倍。
(2)優異的力學機械性能
聚氨酯橡膠的抗張強度、伸長率、抗撕裂強度等力學性能都大大優于普通橡膠材料。
(3)性能可調節范圍大
根據不同的性能需求,適當調整原料、配方和加工方法,以達到用戶制品性能的不同要求。
(4)具有很寬的模量范圍
聚氨酯橡膠是一種介于普通橡膠和塑料之間的材料,它既具有塑料材料的高強度性,又具有普通橡膠材料所特有的柔韌品質。
(5)耐油性、耐臭氧、耐老化、耐輻射、耐低溫性能好,透聲性好,黏結力強,生物相容性和血液相容性優秀。
(6)加工方式簡單、方便,易于自動化、連續化生產。
但聚氨酯彈性體并非十全十美,它的主要缺點是:
1、內生熱大,耐高溫性能一般。正常使用溫度范圍是-40~100℃使用。若需在高頻振蕩條件或高溫條件下長期作用,則必須在結構設計或配方上采取相應改性措施。
2、不耐強極性溶劑和強酸堿介質。在一定溫度下,醇、酸、酮會使聚氨酯彈性體溶脹和降解,氯仿、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、三氯乙烯等溶劑在常溫下就會使聚氨酯彈性體溶脹。
應用方面
在礦山、冶金等行業的應用——篩板、搖床等
在機械工業方面的應用——膠輥、膠帶、密封件等;
在汽車工業方面的應用——輪胎、密封圈等;
在輕工業方面的應用——聚氨酯鞋底料、聚氨酯合成革、聚氨酯纖維;
在建筑工業方面的應用——防水材、鋪裝材、灌封材等。