Pólýúretan teygjanlegt efni, einnig þekkt sem pólýúretan teygjanlegt efni, er tilbúið fjölliða efni sem inniheldur fleiri úretan hópa á aðalkeðjunni. Það er almennt samsett úr fáliðum eins og pólýester, pólýeter og pólýólefín. Það myndast með hægfara viðbót og fjölliðun pólýóla, pólýísósýanata og díóla eða díamínkeðjuframlenginga. Það er teygjanlegt efni á milli almenns gúmmí og plasts, það er, það hefur mikla teygjanleika gúmmísins og mikinn styrk plasts. Það hefur mikla lengingu og breitt úrval af hörku; slitþol þess, lífsamhæfni og blóðsamhæfi eru sérstaklega framúrskarandi. Á sama tíma hefur það einnig framúrskarandi olíuþol, höggþol, lághitaþol, geislunarþol og álagsþol, hitaeinangrun, einangrun og aðra eiginleika. Þess vegna eru notkunarsvið pólýúretan elastómera mjög breitt. Það er orðið ómissandi og dýrmætt efni í þjóðarbúið og mannlífið.
Pólýúretan teygjanleiki hefur margvíslega eiginleika, sem eru nátengdir uppbyggingu þess, og uppbygging þess fer eftir mörgum þáttum eins og hvarfefnum, hvarftíma, hvarfhitastigi og jafnvel smávægilegar breytingar á vatnsinnihaldi geta valdið pólýúretan teygjum Mikill munur á vélrænum eiginleikum .
1. Yfirlit yfir pólýúretan teygjur
Pólýúretan gúmmí, einnig þekkt sem pólýúretan gúmmí, tilheyrir sérstöku tilbúnu gúmmíi og er eins konar teygjanleg fjölliða sem inniheldur fleiri uretan hópa (-NHCOO-) í aðalkeðju sameindarinnar. Það er dæmigert multi-blokk samfjölliða efni. . Pólýúretan elastómer eru venjulega framleidd með fjölviðbótarhvarfi með því að nota fjölliða pólýól, ísósýanöt, keðjuframlengingar, þvertengingarefni og lítið magn af hjálparefnum sem hráefni. Hvað varðar sameindabyggingu er pólýúretan elastómer (PUE) blokkfjölliða og sameindakeðja hennar er yfirleitt samsett úr tveimur hlutum. Við venjulegt hitastig er einn hluti í mikilli teygjanlegu ástandi, kallaður mjúkur hluti; Kristallað ástand er kallað harður hluti. Almennt er mjúki hluti samsettur úr langri sveigjanlegri keðju af fjölliða pólýóli og harði hluti er samsettur úr ísósýanati og keðjuframlengingu. Mjúka hlutanum og harða hlutanum er raðað til skiptis til að mynda endurteknar byggingareiningar. Til viðbótar við úretanhópinn inniheldur aðalkeðja pólýúretansameindarinnar einnig skauta hópa eins og eter, ester eða þvagefnishóp. Vegna tilvistar fjölda þessara skautu hópa geta vetnistengi myndast í pólýúretan sameindinni og á milli sameindanna, og mjúki hluti og harði hluti eru varmafræðilega ósamrýmanleg, sem veldur myndun harða hlutans og mjúka hlutans. hluta örléns og framleiðir smásæja fasaaðskilnaðarbyggingu. Línuleg pólýúretan geta einnig myndað eðlisfræðilega þvertengingu með vetnistengingu. Þessir byggingareiginleikar gera það að verkum að pólýúretan teygjur hafa framúrskarandi slitþol og seigleika, þekkt sem "slitþolið gúmmí" [1], og vegna þess að það eru margar tegundir af pólýúretan hráefnum, er hægt að stilla fjölbreytni og hlutfall hráefna til að búa til vörur með mismunandi frammistöðueiginleika. vörur, sem gerir pólýúretan elastómer mikið notaðar á sviði þjóðarbúskapar. Þrátt fyrir að framleiðsla pólýúretan teygjanlegs efnis nemi ekki litlum hlutfalli af pólýúretanvörum, er fjölbreytni þess og fjölbreytt notkunarsvið óviðjafnanlegt af öðrum efnum. Pólýúretan elastómer hefur framúrskarandi alhliða eiginleika og stuðull þess er á milli almenns gúmmí og plasts. Það hefur eftirfarandi eiginleika: ①Háður styrkur og mýkt, getur viðhaldið mikilli mýkt í fjölbreyttu hörkusviði (Shore A10-Shore D75); ② Undir sömu hörku hefur það meiri burðargetu en aðrar teygjur; ③ Frábær slitþol, slitþol þess er 2-10 sinnum meira en náttúrulegt gúmmí; ④ Góð þreytuþol og titringsþol, hentugur fyrir hátíðni sveigjanleika; ⑤ Mikil höggþol; ⑥ Arómatísk pólýúretanþol Framúrskarandi geislun, súrefnisþol og ósonþol; ⑦ Framúrskarandi fitu- og efnaþol; ⑧ Almennt er hægt að ná nauðsynlegri lágu hörku án mýkiefnis, þannig að það er ekkert vandamál af völdum mýkingarefnaflutnings; ⑨ Mótun og lágur vinnslukostnaður; ⑩Venjulegt pólýúretan er ekki hægt að nota yfir 100 gráður, en formúlan þolir háan hita upp á 140 gráður. Undir venjulegum kringumstæðum, samanborið við málmefni, hafa pólýúretan elastómer vörur kosti léttrar þyngdar, tapþols, lágs hljóðs, lágs vinnslukostnaðar og tæringarþols; samanborið við gúmmí, hafa pólýúretan teygjur slitþol, skurðþol, viðnám rif, hár burðargeta, hellanlegur, pottable, gagnsæ eða hálfgagnsær, ósonþol, hörkusvið og aðrir kostir; samanborið við plast, hafa pólýúretan teygjur þá kosti að vera ekki stökkir, teygjanlegt minni, slitþol osfrv. Það eru ýmsar vinnsluaðferðir fyrir pólýester teygjur, ný tækni og ný afbrigði eru stöðugt að koma fram og umsóknarhorfur verða mjög víðtækar [2] .
2. Vinnslutækni pólýúretan elastómer
Á rannsóknarstofunni eru pólýúretan teygjur almennt framleiddar með handsteypu forfjölliðaaðferðum, þar með talið eins þrepa aðferð, forfjölliða aðferð og hálf forfjölliða aðferð.
Einþrepsaðferðin er að bæta díísósýanatinu, pólýólinu, hvatanum og öðrum hjálparefnum í formúluna í einu og hella því í mótið eftir hraða hræringu til að undirbúa pólýúretan teygjanlega vöruna. Þrátt fyrir að varan sem fæst með eins-þrepa aðferðinni hafi lélega einsleitni og endurtekningarhæfni og getur komið fyrir miklum fjölda loftbóla í hvarfkerfið, þannig að það er mikill fjöldi vara í vörunni, er ferlið við þessa aðferð. einföld, sparar orku og dregur úr kostnaði, þannig að þessi aðferð er aðallega notuð árið Hún er notuð í froðuiðnaði, en er sjaldan notuð við framleiðslu á steyptum pólýúretan teygjum [3]. Sem stendur, með tilkomu nokkurra nýrra mótunarferla eins og viðbragðssprautumótunar (RIM) tækni, hefur eins þrepa aðferðin einnig verið þróuð hraðar.
Pólýúretan elastómerið sem er búið til með forfjölliðaaðferðinni er skipt í tvö skref, svo það er einnig kallað tveggja þrepa aðferðin. Fyrst er fáliðu alkóhólinu og umfram pólýísósýanati hvarfað til að mynda forfjölliðu með NCO hóp í endahópnum og síðan er fjölliðunni hvarfað með keðjuframlengingu meðan á steypu stendur til að búa til pólýúretan teygju. Þessi aðferð er aðallega notuð við framleiðslu á pólýúretan teygjanleika. Ókosturinn er sá að forfjölliðan er viðkvæm fyrir hitastigi, krefst mikils búnaðar við steypu og hefur langt ferli. Munurinn á hálf-forfjölliðuaðferðinni og forfjölliðaaðferðinni er sá að sumum pólýesterpólýólum eða pólýeterpólýólum, keðjuframlengingum, efnaaukefnum osfrv. er bætt við forfjölliðuna í formi blöndu. Það er að segja, fáliðu pólýólinu í formúlunni er skipt í hluta, annar hluti er hvarfaður með umfram díísósýanati til að mynda forfjölliðu, og hinum hlutnum er blandað saman við keðjuframlengingu og bætt við við inndælingu. Massahlutfall frjálsra NCO í forfjölliðunni sem myndast er tiltölulega hátt, yfirleitt 0.12-0.15 (12 prósent - prósent ), þannig að þessi forfjölliða er oft kölluð „kvasi-forfjölliða“. Eiginleikar hálf-forfjölliðuaðferðarinnar: ① Seigja forfjölliðuþáttarins er lág og hægt er að stilla hana þannig að hún sé svipuð og seigju blandaðs efnisþættarins; ② Hlutfallið er líka nálægt (það er, blöndunarmassahlutfallið getur verið 1:1). Þetta bætir ekki aðeins einsleitni blöndunnar heldur bætir einnig suma eiginleika mýktar. Þessa aðferð er auðvelt að átta sig á iðnvæðingu: meðal ofangreindra þriggja aðferða, almennt séð, hefur pólýúretan teygjanlegt efni sem er framleitt með forfjölliðaaðferðinni bestu frammistöðu og eins þrepa aðferðin hefur verstu frammistöðu. Þetta er vegna þess að í eins þrepa aðferðinni eru fjölliðunar- og keðjuframlengingarviðbrögðin framkvæmd á sama tíma. Á síðara stigi hvarfsins, vegna mikillar aukningar á seigju kerfisins, er virkni sameindakeðjunnar stjórnað af dreifingarviðbrögðum, hvarfið er ekki lokið og mólþungi pólýúretan teygjunnar sem fæst er tiltölulega lítill. Uppbyggingin er ekki einsleit, sem hefur áhrif á frammistöðu pólýúretan elastómersins. Í ferli forfjölliðaaðferðarinnar eru hvarf pólýúretan forfjölliðunnar og hvarfið milli pólýúretan forfjölliðunnar og keðjuframlengingarinnar framkvæmd skref fyrir skref og þau eru öll viðráðanleg viðbrögð. Hvarfið er tiltölulega ítarlegt og pólýúretan teygjanlegt. Mólþunginn er tiltölulega stór og uppbyggingin er tiltölulega einsleit, sem stuðlar að myndun vetnisbindinga milli stórsameinda og bætir þar með frammistöðu pólýúretan teygjunnar. Eiginleikar pólýúretan elastómersins sem framleidd er með hálf-forfjölliða aðferðinni eru á milli forfjölliða aðferðarinnar og eins þrepa aðferðarinnar og hvarfhitastigið er lágt, sem er hentugur fyrir iðnaðarframleiðslu. Í þessari grein er fjallað um sambandið á milli uppbyggingar og eiginleika pólýúretan teygjanlegra, sem allar eru framleiddar með forfjölliðaaðferðinni.
3. Uppbygging og eiginleikar pólýúretan elastómera
Vélrænni eiginleikar pólýúretan teygjur eru í beinum tengslum við innri uppbyggingu pólýúretan teygjur og örbygging þeirra og formgerð eru fyrir sterkum áhrifum af samspili milli skauta hópa, svo sem gerð, uppbyggingu og formgerð mjúkra og harðra hluta. Vélrænir eiginleikar og hitaþol pólýúretan elastómera. Á undanförnum árum hefur fólk byrjað að rannsaka sambandið á milli vélrænni eiginleika pólýúretan teygjanlegs efnis og samansafnaðrar uppbyggingar þeirra og örbyggingar.
a. Uppbygging örfasaaðskilnaðar úr pólýúretan teygju
Eiginleikar pólýúretans eru aðallega fyrir áhrifum af formfræðilegri uppbyggingu stórsameindakeðjunnar. Einstaka sveigjanleika og framúrskarandi eðliseiginleika pólýúretans má útskýra með tveggja fasa formgerðinni. Stig örfasaaðskilnaðar og tveggja fasa uppbygging mjúkra og harðra hluta í pólýúretan teygjum eru mikilvæg fyrir frammistöðu þeirra. Miðlungs fasaaðskilnaður er gagnlegur til að bæta eiginleika fjölliðunnar. Aðskilnaðarferlið við örfasaaðskilnað er að munurinn á pólun milli harða hlutans og mjúka hlutans og kristöllunar hins harða hluta sjálfs leiðir til varmafræðilegrar ósamrýmanleika þeirra (óblandanleika) og tilhneigingar til sjálfkrafa fasaaðskilnaðar, þannig að harði hluti er auðveldur. að safna saman til að mynda lén, sem dreifast í samfellda fasanum sem myndast af mjúku hlutunum. Ferlið við aðskilnað örfasa er í raun ferlið við aðskilnað og samsöfnun eða kristöllun á harða hlutanum í teygjunni frá samfjölliðakerfinu.
Fyrirbærið pólýúretan örfasaaðskilnað var fyrst lagt fram af bandaríska fræðimanninum Cooper. Eftir það var mikil rannsóknarvinna á uppbyggingu pólýúretans [4]. Rannsóknir á samanlagðri uppbyggingu pólýúretans tóku einnig framförum og mynduðu tiltölulega fullkomna uppbyggingu. Örfasabyggingarkenningin um [5] kerfi: í blokkpólýúretankerfinu er örfasaaðskilnaður harða hlutans og mjúka hlutans framkallaður af varmafræðilegu ósamræmi milli hlutans og mjúka hlutans. Aðdráttarkraftur hlutanna á milli hörðu hlutanna er mun meiri en hlutanna milli mjúku hlutanna. Harðu hlutarnir eru óleysanlegir í mjúka hlutafasanum en dreifast í honum og mynda ósamfellda örfasabyggingu (sjávareyjabygging). Það gegnir líkamlegu tengi- og styrkjandi hlutverki í mjúka hlutanum. Í ferli örfasaaðskilnaðar mun aukin víxlverkun milli harðra hluta auðvelda aðskilnað harðra hluta frá kerfinu og safnast saman eða kristallast, sem stuðlar að aðskilnaði örfasa. Auðvitað er ákveðin samhæfni milli plastfasans og gúmmífasans, og fasarnir milli plast ör-lénanna og gúmmí ör-lénanna eru blandaðir saman til að mynda gegnumstreymisfasa. Á sama tíma hafa önnur líkön sem tengjast örfasaaðskilnaði einnig verið lögð til, eins og Seymour [6] og önnur lögðu til að hörð hluti og mjúkur hluti auðgað svæði myndu samfellt krosstengd net við hvert annað. Paik Sung og Schneide [7] lögðu til raunhæfara míkrófasaaðskilnaðarskipulagslíkan: stig örfasaaðskilnaðar í uretani er ófullkomið, ekki algjörlega samlífa örfasa, en inniheldur blandaðar mjúkar hlutaeiningar. Það er blöndun milli hluta í örsvæðinu sem hefur ákveðin áhrif á formgerð og vélræna eiginleika efnisins. Mjúki hluti inniheldur harða hluti, sem getur leitt til breytinga á hitastigi glerbreytingar á mjúka hlutanum. Bjartlega endurbætt, þrengja úrval efna sem notuð eru í lághitaumhverfi. Innlimun mjúkra hluta í hörðu hluta lénanna getur lækkað glerbreytingarhitastig harða hluta lénanna og þar með dregið úr hitaþol efnisins.
b. Vetnisbindingarhegðun pólýúretan teygja
Vetnistengi eru á milli hópa sem innihalda köfnunarefnisatóm og súrefnisatóma með sterka rafneikvæðni og hópa sem innihalda vetnisatóm. Samloðun orka hópanna tengist stærð samloðunarorku hópanna. Sterk vetnistengi eru að mestu til á milli hluta. Samkvæmt skýrslum geta flestir ímínhóparnir í hinum ýmsu hópum pólýúretan stórsameinda myndað vetnistengi og eru flestir myndaðir af ímínhópunum og karbónýlhópunum í harða hlutanum og lítill hluti myndast með etersúrefninu. í mjúka hlutanum. hópur eða esterkarbónýl myndaður. Í samanburði við bindikraft efnatengja innan sameinda er vetnistengikrafturinn mun minni. Hins vegar er tilvist mikils fjölda vetnistengja í skautuðum fjölliðum einnig einn af mikilvægum þáttum sem hafa áhrif á frammistöðu. Vetnistengi eru afturkræf. Við lægra hitastig stuðlar náið uppröðun kynþáttanna á myndun vetnistengja: við hærra hitastig fá hlutar orku og gangast undir hitahreyfingu, fjarlægðin milli hluta og sameinda eykst og vetnistengin veikjast eða jafnvel hverfa. Vetnistengi gegna hlutverki líkamlegrar þvertengingar, sem getur gert pólýúretan líkamann með meiri styrk, slitþol, leysiþol og minni togþol varanlegrar aflögunar. Því fleiri vetnistengi, því sterkari eru millisameindakraftarnir og því meiri styrkur efnisins. Magn vetnistengja hefur bein áhrif á hversu örfasaaðgreining kerfisins er [8].
c. Kristallleiki
Línulega pólýúretanið með reglulegri uppbyggingu, skautari og stífari hópa, fleiri sameinda vetnistengi og góðan kristöllun, hefur bætt suma eiginleika pólýúretanefnisins, svo sem styrkleika og leysiþol. Hörku, styrkur og mýkingarpunktur pólýúretanefna eykst með aukningu á kristöllun, en lenging og leysni minnkar í samræmi við það. Fyrir sum forrit, eins og eins þátta hitaþjálu pólýúretan lím, þarf hraða kristöllun til að fá upphaflega festingu. Sumar hitaþjálu pólýúretan teygjur losna hraðar vegna mikillar kristöllunar. Kristallaðar fjölliður verða oft ógagnsæjar vegna anisotropy brots ljóss. Ef lítið magn af greinóttum eða pendant hópum er komið fyrir í kristalluðu línulegu pólýúretan stórsameindunum minnkar kristöllun efnisins. Þegar þvertengingarþéttleiki eykst að vissu marki missir mjúki hluti kristöllunar. Þegar efnið er strekkt gerir togálagið sameindakeðju mjúka hlutans stilla og regluleiki er bættur, kristöllun pólýúretan elastómersins er bætt og styrkur efnisins er að sama skapi bættur. Því sterkari sem pólun harða hlutans er, því meira stuðlar að því að bæta grindarorku pólýúretanefnisins eftir kristöllun. Fyrir pólýeter pólýúretan, með aukningu á innihaldi harða hlutans, eykst skautu hóparnir, millisameindakraftur harða hlutans eykst, aðskilnaður örfasa eykst, harða hluta örlénsins myndar smám saman kristöllun og kristöllunin eykst með harða hlutanum efni. Aukið styrk efnisins smám saman.
d. Áhrif mjúkra hluta uppbyggingar á eiginleika pólýúretan teygju
Óligómer pólýól eins og pólýeter og pólýester mynda mjúku hlutana. Mjúki hlutinn stendur fyrir megninu af pólýúretaninu og eiginleikar pólýúretansins sem er búið til úr mismunandi fáliðuðum pólýólum og díísósýönötum eru mismunandi. Sveigjanlegur (mjúkur) hluti pólýúretan teygjur hefur aðallega áhrif á teygjanlega eiginleika efnisins og stuðlar verulega að lághita- og togeiginleikum þess. Þess vegna er Tg breytu mjúka hlutans afar mikilvæg, og í öðru lagi eru kristöllun, bræðslumark og kristöllun af völdum álags einnig þættir sem hafa áhrif á endanlega vélræna eiginleika þess. Pólýúretan teygjur og froðu úr pólýester með sterkri pólun þar sem mjúkir hlutar hafa betri vélrænni eiginleika. Vegna þess að pólýúretan úr pólýesterpólýóli inniheldur stóran skautaðan esterhóp geta ekki aðeins myndast vetnistengi á milli hörðu hlutanna, heldur geta skautu hóparnir á mjúka hlutanum að hluta til haft samskipti við harða hlutana. Skautu hóparnir mynda vetnistengi, þannig að harða hlutafasinn getur verið jafnari dreifður í mjúka hlutafasanum, sem virkar sem teygjanlegur krosstengipunktur. Sum pólýesterpólýól geta myndað mjúkan hluta kristöllun við stofuhita, sem hefur áhrif á eiginleika pólýúretans. Styrkur, olíuþol og varmaoxandi öldrun pólýesterpólýúretan efnis eru hærri en PPG pólýeter pólýúretan efnis, en vatnsrofsþolið er verra en pólýeter gerð. Pólýtetrahýdrófúran (PTMG) pólýúretan er auðvelt að mynda kristalla vegna reglulegrar sameindakeðjubyggingar og styrkur þess er sambærilegur við pólýesterpólýúretan. Almennt séð er eterhópurinn í mjúka hluta pólýeterpólýúretans auðvelt að snúa innvortis, hefur góðan sveigjanleika og hefur framúrskarandi afköst við lágt hitastig, og það er enginn esterhópur sem er tiltölulega auðvelt að vatnsrofa í pólýeter pólýólkeðjunni og þess vatnsrofsþol Betri en pólýester pólýúretan. Kolefni etertengisins í mjúka pólýeterhlutanum er auðveldlega oxað til að mynda peroxíðrótefni, sem leiðir til röð af oxandi niðurbrotsviðbrögðum. Pólýúretan með pólýbútadíen sameindakeðju sem mjúki hluti hefur veikburða pólun, lélega samhæfni milli mjúkra og harða hluta og lélegan teygjustyrk. Vegna sterískrar hindrunar hefur mjúki hluti sem inniheldur hliðarkeðjuna veik vetnistengi, lélegan kristöllun og styrkurinn er verri en í sömu mjúku hluta aðalkeðjunnar án hliðarhóps pólýúretans. Mólþungi mjúka hlutans hefur áhrif á vélrænni eiginleika pólýúretansins. Almennt séð, að því gefnu að mólþyngd pólýúretansins sé sú sama, minnkar styrkur pólýúretanefnisins með aukningu á mólþunga mjúka hlutans; ef mjúki hluti er pólýesterkeðja minnkar styrkur fjölliða efnisins hægt með aukningu á mólþunga pólýesterdíólsins; Ef mjúki hluti er pólýeter keðja minnkar styrkur fjölliða efnisins með aukningu á mólmassa pólýeter glýkólsins, en lengingin eykst. Þetta er vegna mikillar pólunar mjúka esterhlutans og stórs millisameindakrafts, sem getur að hluta til vegið upp á móti lækkun á styrk pólýúretanefnisins vegna aukningar á mólþunga og aukningar á innihaldi mjúkra hluta. Mjúki hluti pólýeter er veikur í pólun. Ef mólþunginn eykst minnkar innihald harða hlutans í samsvarandi pólýúretani, sem leiðir til lækkunar á styrk efnisins. Zhu Jinhua o.fl. [9] myndaði röð af pólýúretan blokk samfjölliðum og ígræðslusamfjölliðum sem innihéldu mismunandi mjúka hluta og prófuðu kraftmikla vélræna eiginleika þeirra. Niðurstöðurnar sýndu að eindrægni pólýúretan samfjölliða og keðju stórsameinda Uppbyggingartengd, nærvera ágræðslukeðja hefur veruleg áhrif á samhæfni og dempandi eiginleika pólýúretan blokk samfjölliða. Almennt eru áhrif mjúkra hluta mólþunga á viðnám og hitauppstreymi öldrunareiginleika pólýúretan teygja ekki marktæk. Kristöllun mjúka hlutans hefur mikið framlag til kristöllunar línulegs pólýúretans. Almennt séð er kristöllun gagnleg til að auka styrk pólýúretans. En stundum dregur kristöllun úr sveigjanleika efnisins við lágan hita og kristallaðar fjölliður eru oft ógagnsæjar. Til að koma í veg fyrir kristöllun er hægt að draga úr heilleika sameindarinnar, svo sem að nota sampólýester eða kópólýeter pólýól, eða blandað pólýól, blandað keðjuframlengingarefni osfrv.
e. Áhrif harðs hluta á eiginleika pólýúretan teygju
Harður hluti uppbygging er einn helsti þátturinn sem hefur áhrif á hitaþol pólýúretan teygjanlegra. Uppbygging díísósýanatsins og keðjuframlengingarinnar sem mynda pólýúretan teygjuhlutann er öðruvísi, sem hefur einnig áhrif á hitaþol. Harði hluti pólýúretan efnisins er samsettur úr pólýísósýanati og keðjuframlengingu. Það inniheldur sterka skautaða hópa eins og úretanhóp, arýlhóp og útskipt þvagefnishóp. Venjulega er ekki auðvelt að breyta stífa hlutanum sem myndast af arómatísku ísósýanati og teygir það við stofuhita. stangalaga. Harðir hlutar hafa venjulega áhrif á háhitaeiginleika pólýúretans, svo sem mýkingar, bræðsluhitastig. Algengt notuð díísósýanöt eru TDI, MDI, IPDI, PPDI, NDI o.s.frv., almennt notuð alkóhól eru etýlen glýkól, -bútandíól, hexandiól o.s.frv., og algengt amín eru MOCA, EDA, DETDA o.s.frv. Gerð harðs hluta er valið í samræmi við æskilega vélræna eiginleika fjölliðunnar, svo sem hámarksnotkunarhitastig, veðurþol, leysni osfrv., og einnig ætti að huga að hagkvæmni hennar. Mismunandi díísósýanatbyggingar geta haft áhrif á reglusemi harða hlutans og myndun vetnistengja og þannig haft meiri áhrif á styrk teygjunnar. Almennt séð gerir arómatíski hringurinn sem inniheldur ísósýanat harða hlutann meiri stífni og samloðandi orku, sem almennt eykur styrk teygjunnar.
Stífa hluti sem inniheldur þvagefnishóp sem samanstendur af díísósýanati og díamínkeðjuframlengingu er mjög auðvelt að mynda plast örlén vegna mikillar samheldni þvagefnishópsins og pólýúretanið sem samanstendur af þessum stífa hluta er viðkvæmt fyrir örfasa. aðskilnað. Almennt talað, því meiri stífni stífa hlutans sem myndar pólýúretanið, því auðveldara verður aðskilnaður örfasa. Í pólýúretaninu, því hærra sem innihald stífa hlutans er, því líklegra er að örfasaskilnaður á sér stað.
Keðjuframlengingin tengist hörðum hluta uppbyggingu pólýúretan teygjunnar og hefur mikil áhrif á frammistöðu teygjunnar. Í samanburði við keðjuframlengda pólýúretan af alifatísku díóli, hefur keðjuframlengda pólýúretanið sem inniheldur arómatískt hringdíamín meiri styrk, vegna þess að amínkeðjuframlengingin getur myndað þvagefnistengi og pólun þvagefnistengisins er hærri en uretantengisins. . Þar að auki er munurinn á leysnibreytum á milli harða hluta þvagefnistengisins og mjúka hluta pólýetersins mikill, þannig að harður hluti pólýúrea og mjúkur hlutar pólýeter hafa meiri varmafræðilega ósamrýmanleika, sem gerir pólýúretanúrea með betri örfasaaðskilnað. [10], þannig að díamínkeðjuframlengt pólýúretan hefur hærri vélrænan styrk, stuðul, seigjuteygni, hitaþol og betri lághitaafköst en díólkeðjuframlengt pólýúretan. Steypa pólýúretan teygjur nota aðallega arómatísk díamín sem keðjuframlengingar vegna þess að pólýúretan teygjurnar sem eru unnar úr þeim hafa góða alhliða eiginleika. Xu Guangjie o.fl. [11] greindi frá því að karboxýlesterpólýól væru framleidd með því að hvarfa malínanhýdríð við pólýól, og hvarfast síðan við aðrar einliða eins og TDI-80, víxltengingarefni og keðjulengjara til að búa til pólýól sem innihalda karboxýl. Pólýúretan forfjölliða var dreift í vatnslausn af tríetanólamíni til að búa til vatnsbundið pólýúretan og áhrif tegundar og magns keðjuframlengingar á frammistöðu plastefnisins voru rannsökuð og kom í ljós að amínkeðjulengjarinn var áhrifaríkari en hýdroxýlkeðjuútvíkkurinn Það er gagnlegt að bæta vélræna eiginleika plastefnisins. Notkun bisfenól A sem keðjuframlengingar getur ekki aðeins bætt vélræna eiginleika plastefnisins, heldur einnig aukið glerhitastig plastefnisins, víkkað breidd innri núningstoppsins og bætt hitastig plastefnisins í leðurástandi [ 12]. Uppbygging díamínkeðjuframlengdarans sem notaður er í pólýúretan þvagefninu hefur bein áhrif á vetnisbindingu, kristöllun og aðskilnað örfasabyggingar í efninu og ræður að miklu leyti frammistöðu efnisins [13]. Með aukningu á harða hlutainnihaldinu jókst togstyrkur og hörku pólýúretanefnisins smám saman og lengingin við brot minnkaði. Þetta er vegna þess að það er örfasaaðskilnaður á milli fasa með ákveðinni kristöllun sem myndast af harða hlutanum og formlausa fasans sem myndast af mjúka hlutanum og kristallaða svæðið á harða hlutanum virkar sem áhrifaríkur krosstengipunktur. Það gegnir einnig hlutverki svipað og fylliefnisstyrking fyrir myndlaust svæði mjúka hlutans. Þegar innihaldið eykst aukast styrkingaráhrif og áhrifarík þvertengingaráhrif harða hlutans í mjúka hlutanum, sem stuðlar að aukningu efnisstyrks.
f. Áhrif þvertengingar á eiginleika pólýúretan elastómera
Miðlungs þvertenging innan sameinda getur aukið hörku, mýkingarhitastig og mýktarstuðul pólýúretanefna og dregið úr lengingu við brot, varanlega aflögun og bólgu í leysiefnum. Fyrir pólýúretan teygjur getur rétt þvertenging framleitt efni með framúrskarandi vélrænni styrk, mikla hörku, mýkt og framúrskarandi slitþol, olíuþol, ósonþol og hitaþol. Hins vegar, ef þvertengingin er of mikil, geta eiginleikar eins og togstyrkur og lenging minnkað. Í blokk pólýúretan elastómerum er hægt að skipta efna krosstengingu í tvo flokka: (1) notkun þrívirkra keðjuframlenginga (eins og TMP) til að mynda þvertengingarbyggingu; (2) notkun umfram ísósýanats til að hvarfast til að mynda tvíþéttni Þvagefni (með þvagefnishópum) eða allófanat (með úretanhópum) þvertengingu. Krosstenging hefur veruleg áhrif á hve vetnisbindingar eru og myndun þvertenginga dregur mjög úr vetnisbindingu efnisins, en efnafræðileg víxltenging hefur betri hitastöðugleika en eðlisfræðileg þvertenging af völdum vetnisbindingar. Þegar áhrif efnafræðilega þvertengingarnets á formgerð, vélrænni eiginleika og varmaeiginleika pólýúretan þvagefnis teygjur voru rannsökuð með FT-IR og DSC, kom í ljós að pólýúretan þvagefni teygjur með mismunandi þvertengingarnet höfðu mismunandi formgerð. Eftir því sem þéttleikinn eykst eykst hraði örfasablöndunar teygjunnar, glerbreytingarhiti mjúka hlutans eykst verulega og 300 prósent togstyrkur teygjunnar eykst smám saman, en lengingin við brot minnkar smám saman. Þegar , vélrænni eiginleikar (togstyrkur og rifstyrkur) teygjunnar ná hæst.
4. Umsóknir um pólýúretan teygjur
a. Notkun í kolaframleiðslu, námuvinnslu, málmvinnslu og öðrum atvinnugreinum
Pólýúretan teygjur eru mest málmlaus efni sem uppfylla kröfur náma og geta komið í stað sumra málmefna. Pólýúretan elastómer vörur fyrir fjöll innihalda sigtiplötur, elastómer fóður, færibönd og þess háttar. Pólýúretan gúmmí sigti fela í sér slökunarsigti, spennu sigti, rauf sigti, osfrv. Pólýúretan gúmmí skjáplata hefur einkennin framúrskarandi slitþol, vatnsþol, olíuþol, titringsdeyfingu og hávaðaminnkun, hár styrkur, sterk tenging við málmgrind, lágt hávaði, góð sjálfhreinsandi áhrif, létta álag skjávélarinnar, spara orkunotkun og lengja skjátímann. Líftími vélar, mikil skimunargæði. Mörg námubúnaður eins og hristarar, sérstakar þykknivélar, flotvélar, þykknivélar, spíraltrog, pulverizers, þykknivélar, pípur og olnbogar, snertiefni eins og möl og krefjast slitþolins fóðurs; námuvinnslu monorail kranar Stálkjarna úretan drifhjól, logavarnarefni og antistatic pólýúretan færiband, búnaðarsnúru TPU slíður, rykhringur, höggdeyfing osfrv., pólýúretan elastómer er ákjósanlegt efni.
b. Pólýúretan gúmmí rúlla
Pólýúretan gúmmívals er eins konar pólýúretan gúmmívara með framúrskarandi frammistöðu, sem er venjulega úr stáli eða járni þakið lag af pólýúretan teygju með steypuferli. Í samræmi við notkunina eru: gúmmívalsar fyrir kornvinnslu, útpressunargúmmívalsar og gúmmívalsar í pappírsiðnaði, vírdráttarrúllur, dráttarrúllur og skurðarrúllur í textíliðnaði, tré, gler og umbúðir Gúmmívalsar með gúmmí notaðar í iðnaði, ýmsar gúmmívalsar fyrir prentunar- og litunarvélar, litlar gúmmívalsar fyrir ýmis tæki, gúmmígúmmívalsar fyrir flutningskerfi, prentgúmmívalsar, kaldvalsingar gúmmívalsar úr málmi, málmstálplötu litahúðunarrúllur osfrv. lag af þessum gúmmírúllum getur verið úr pólýúretan teygju. Flestar gúmmívalsar eru framleiddar með steypuferlinu. Almennt er stálkjarninn settur í miðju sívalningsmótsins og teygjan er steypt. Sérstök barnarúm geta notað miðflóttasteypu eða snúningssteypu. Snúningssteypa útilokar þörfina fyrir mót og notar vökvun við stofuhita til að steypa elastómerkerfi, sem dregur úr heildarvinnslutíma.
c. Pólýúretan gúmmí felgur og dekk
Pólýúretan elastómer hefur mikla burðargetu, slitþol, olíuþol og er þétt tengt við málmgrindina. Það er hægt að nota til að framleiða gúmmívalsar sem eru mikið notaðar í ýmsum flutningsbúnaði, svo sem; framleiðslulína færibönd, stýrirúllur, rennibrautir í kláfferjum osfrv. Í átt að íþróttum og skemmtun eru hjólin á hágæða rúlluskautum og hlaupahjólum öll úr pólýúretani. Úretan gúmmíhjólið hefur einnig eiginleika olíuþols, góðrar hörku og sterkrar viðloðun. Pólýúretan er einnig notað í litlum rafeinda- og nákvæmnisbúnaðarskiptingu, ýmis alhliða hjól osfrv. Einnig eru til örfroðudekk, PU froðufyllt dekk o.fl.
d. Vélrænn aukabúnaður
Ýmsir þéttihringir, höggdeyfandi blokkir, tengi, snjókeðjur fyrir bíla osfrv.
e. Skóefni
Pólýúretan teygjanlegt einkenni hefur góða dempunarafköst, létt þyngd, slitþol, hálkuvörn osfrv., Og góð vinnsluárangur. Það hefur orðið mikilvægt gerviefni fyrir skó í skóiðnaðinum, framleiðir íþróttaskó eins og hafnaboltaskó, golfbolta og fótbolta. , sóla, hæla, táhetta, svo og skíðaskór, öryggisskór, frístundaskór o.s.frv. Pólýúretanefnin sem notuð eru í skóefni eru meðal annars steyptar örfrumu teygjur og hitaþjálu pólýúretan teygjur o.s.frv., og örfrumu teygjanlegir sólar eru þeir helstu. . Pólýúretan örfrumueyst er létt í þyngd og gott í slitþol. Það er í stuði hjá skóframleiðendum. Varan hefur lágan þéttleika og er mun léttari en hefðbundin gúmmísóli og PVC skóefni. Örporous pólýúretan teygjur eru aðallega notaðar í sóla og innlegg í ferðaskó, leðurskór, íþróttaskór, skó osfrv. í Kína. Þeir eru aðallega notaðir í sóla á sérstökum íþróttaskóm sem krefjast slitþols og mýktar erlendis. Hönnunin getur verið fjölbreytt. TPU hæl fyrir mikla slitþol. Hægt er að bæta við varma niðurbrjótanlegu froðuefni í sprautumótun til að búa til froðuð TPU teygjanlegt skóefni.
f. Deyjafóður og eyðusniðmát til að mynda málmplötuhluta osfrv.
Þegar þunnt blaðhlutar eru slegnir með hefðbundnum stálmótum eru oft burr á brotfletinum. Stimplunartæknin við að skipta út hefðbundnu stálmótinu fyrir pólýúretan gúmmí er stökk í stimplunartækni málmplötunnar, sem getur verulega stytt framleiðsluferlið mótsins, lengt endingartíma mótsins, dregið úr framleiðslukostnaði mótaðra hluta og bætt. yfirborðsgæði og víddarnákvæmni hlutanna, sérstaklega hentugur fyrir Það er hentugur fyrir prufuframleiðslu á litlum og meðalstórum lotum og einstökum vörum og hentar betur fyrir þunna og flókna stimplunarhluta. Í framleiðslulínum fyrir flísar og keramik getur notkun PU elastómer fóðurmóta dregið úr framleiðslukostnaði, bætt framleiðslu skilvirkni og afrakstur. Hægt er að nota pólýúretan til að búa til steypumót. Hægt er að nota pólýúretanmót til að endurskapa ýmis mynstur og framleiða skreytingarkubba. Við stimplunarframleiðslu á málmmótum eru pólýúretan elastómer stangir, rör og plötupúðar notaðir í stað málmfjaðra sem stuðpúðahlutar, með mikilli mýkt, sveigjanleika, þjöppun Hár aflögunarstyrkur, engin skemmdir á mótinu.
g. Medical elastómer vörur
Læknisfræðilegar pólýúretan teygjur eru aðallega hitaþjálu pólýúretan erlendis og einnig er lítið magn af steyptum pólýúretan teygjum og örfrumueystu. Vegna mikils styrkleika, slitþols, lífsamrýmanleika og engin mýkiefni og önnur óvirk aukefni fyrir litla sameindir, skipa pólýúretan teygjur mikilvæga stöðu í læknisfræðilegum fjölliðuefnum. Læknisfræðilegar pólýúretanvörur innihalda pólýúretan gastroscope slöngur, læknis slöngur, gervi og þind og hjúpunarefni, pólýúretan teygjanlegt sárabindi, barka ermar osfrv. [14].
h. Pípur
Með því að nýta sveigjanleika, mikla togstyrk, höggstyrk, lághitaþol, háhitaþol og mikinn þrýstistyrk pólýúretan teygjanlegra, er hægt að gera það í ýmsar slöngur og hörð pípur, svo sem háþrýstislöngur, lækningaleiðir, olíurör. , loftflutningsrör, eldsneytispípur, málningarslöngur, brunaslöngur, gasefnisflutningsrör osfrv. Uretan rör eru að mestu pressuð úr hitaþjálu pólýúretani.
