¿Métodos de preparación y aplicaciones de elastómeros de poliuretano?
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Características y avances de aplicación del elastómero de poliuretano
Fecha de incorporación: Julio 2006-19 Fuente:-
Con el desarrollo Debido a la evolución de la sociedad y al progreso tecnológico, la aplicación de nuevos materiales está cada vez más extendida. Desde principios de la década de 1980, los elastómeros de poliuretano se han transformado del uso militar al uso militar y civil de doble uso. Las variedades y marcas de productos han seguido aumentando, y la escala de producción se ha expandido día a día. Desempeña un papel cada vez más importante en varios sectores del sector. la economía nacional y las necesidades diarias del pueblo. Este artículo analiza las ventajas y desventajas de los elastómeros de poliuretano y el estado actual y las perspectivas de su aplicación y desarrollo desde la perspectiva de aplicaciones prácticas.
1. Las principales ventajas del elastómero de poliuretano
1. El rendimiento se puede ajustar en un amplio rango. Mediante la selección de materias primas y el ajuste de fórmulas, muchos indicadores de rendimiento físico y mecánico se pueden cambiar dentro de un cierto rango para satisfacer los diferentes requisitos de rendimiento del producto de los usuarios. Por ejemplo, la dureza suele ser un indicador importante para los usuarios. El elastómero de poliuretano se puede convertir en rodillos de impresión blandos con una dureza Shore A de aproximadamente 20, o rodillos de acero duro con una dureza Shore D superior a 70, lo cual es difícil de lograr con materiales elastómeros generales. 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 la densidad de grupos polares, la resistencia y dureza originales del elastómero también aumentan en consecuencia.
2. Excelente resistencia al desgaste. Especialmente 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 duros, no necesariamente son resistentes al desgaste. Por ejemplo, en una gran bomba de agua en el Distrito de Irrigación del Río Amarillo, el anillo de orificio metálico y el anillo protector como piezas de paso del flujo se desgastaron gravemente y tuvieron fugas cientos de horas después de haber sido arrastrados por una gran cantidad de sedimento, mientras que la recubierto de elastómero de poliuretano. El anillo bucal y el anillo protector aún no se han usado después de 1800 recorridos consecutivos. Otros materiales, como los rodillos de goma de la descascaradora de arroz, las placas de criba de la criba vibratoria de preparación de carbón, la pista del campo deportivo, el anillo de sello de aceite eléctrico de la carretilla elevadora, las ruedas del elevador, los patines, etc., También son lugares útiles para elastómeros de poliuretano. Lo que cabe mencionar aquí es que a este tipo de elastómero de poliuretano se le puede añadir una pequeña cantidad de lubricantes como disulfuro de aluminio, grafito o aceite de silicona para aumentar el coeficiente de fricción de los elastómeros de poliuretano de dureza media y baja y mejorar la resistencia al desgaste bajo carga.
3. Diversos métodos de procesamiento y amplia aplicabilidad. El elastómero de poliuretano se puede moldear como el caucho ordinario mediante masticación, mezcla y vulcanización (MPU). También se puede convertir en caucho líquido, fundir o rociar, encapsular, moldear centrífugamente (en referencia a CPU, también se puede convertir en materiales granulares, como plásticos comunes, mediante moldeo por inyección, extrusión, calandrado, moldeo por soplado y otros procesos (); refiriéndose a la CPU) formación. Las piezas moldeadas o moldeadas por inyección también se pueden mecanizar dentro de una gama de durezas, como corte, rectificado y taladrado. Debido a la diversidad de procesamiento, los elastómeros de poliuretano tienen un campo de aplicación muy amplio y sus campos de aplicación están en constante expansión.
4. Resistencia al aceite, resistencia al ozono, resistencia al envejecimiento, resistencia a la radiación, resistencia a bajas temperaturas, buena transmisión del sonido, fuerte adhesión, 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.
2. Desventajas del elastómero de poliuretano tipo éster
Sin embargo, el elastómero de poliuretano no es perfecto. Sus principales desventajas son:
1. resistencia a altas temperaturas. El rango de temperatura de funcionamiento normal es de -40 a 120 ℃. Si necesita funcionar bajo oscilación de alta frecuencia o alta temperatura durante un tiempo prolongado, 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, mientras que 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.
3. Aplicación y desarrollo del elastómero de poliuretano
En resumen, el rendimiento integral del elastómero de poliuretano es muy superior. En los últimos años, diversos países han fortalecido el desarrollo de aplicaciones y la investigación en función de la demanda del mercado, centrándose el desarrollo en los siguientes aspectos:
1. La industria automotriz actual avanza hacia un alto rendimiento, bajo peso, comodidad y seguridad. Los materiales sintéticos de caucho y plástico están reemplazando gradualmente a los materiales metálicos, lo que abre perspectivas muy amplias para la aplicación de elastómeros de poliuretano.
La empresa estadounidense Goodrich desarrolló el TPU de segunda generación, cuyo nombre comercial es Estaloc. Este producto mantiene las características del TPU Estaloc de primera generación, utiliza bolas de vidrio huecas como relleno y aumenta el brillo en más de un 15%. Puede usarse para fabricar paneles laterales de automóviles y almohadillas amortiguadoras. La instalación de airbags en los automóviles es una necesidad para el desarrollo de la industria automovilística moderna y desempeña un papel importante en la protección de la vida del conductor. Este tipo de airbag debe tener cierta resistencia para soportar impactos a alta velocidad y buena flexibilidad a bajas temperaturas, por lo que 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 nacionales aún no están equipados con bolsas de aire y la demanda del mercado es enorme. Aproveche la alta resistencia y capacidad de carga de los elastómeros de poliuretano. Se puede utilizar para fabricar neumáticos para camiones de velocidad media y baja con alta resistencia y capacidad de carga. Su capacidad de carga es 7 veces mayor que la de los neumáticos de la misma especificación fabricados con caucho natural. En los últimos años se está desarrollando un nuevo tipo de neumático compuesto de poliuretano ecológico. Se basa en neumáticos de caucho nuevos y viejos y se vierte con un cierto espesor de superficie de caucho de poliuretano altamente resistente al desgaste y a los pinchazos. Actualmente se encuentra en la etapa de pruebas de kilometraje y se espera que pronto entre en producción.
2. Elastómero de poliuretano para la construcción. Los materiales impermeables de linóleo tradicionales están siendo reemplazados gradualmente por materiales impermeables integrales duraderos de poliuretano. Hace 10 años, solo las sedes de competencia oficiales nacionales usaban materiales de pavimentación de poliuretano, pero ahora la mayoría de los estadios provinciales y municipales, universidades e incluso algunas escuelas primarias y secundarias han colocado pistas de plástico de poliuretano. Las juntas de dilatación de grandes puentes, pistas de aeropuertos y carreteras también han comenzado a utilizar elastómero de poliuretano curado a temperatura ambiente para fabricar traviesas para ferrocarriles de alta velocidad, que es un material ideal. Las traviesas colocadas en túneles y puentes utilizados por los ferrocarriles Shinkansen de Japón están hechas de elastómero de poliuretano. Esta nueva aplicación aprovecha al máximo las características de ligera elasticidad, buena absorción de impactos y resistencia al envejecimiento del ácido policlórico, y tiene un gran valor de promoción.
3. Elastómeros clorados para la minería. Las minas de carbón, las minas metálicas y las minas no metálicas tienen una gran demanda de materiales no metálicos con alta resistencia al desgaste, alta resistencia y alta elasticidad. En los últimos 10 años, muchas plantas de carbón seleccionadas han reemplazado las placas de criba de metal pesado con placas de criba elásticas de PVC, 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 consumo energético evidente. efectos de ahorro y reducción del consumo. Otros incluyen ciclones para separación de sólidos, cintas transportadoras ignífugas, antiestáticas y resistentes al desgaste, ruedas de núcleo sólido para grúas monorraíl de minería, placas compuestas para máquinas de hormigón proyectado de minas de carbón, anillos de sello de aceite en camiones volquete de ruedas eléctricas de 10.000 toneladas y El parcheo en frío de las cubiertas de los cables de alta tensión, el pegamento, etc., también desempeñaron un papel muy importante en la construcción de minas. Actualmente hay muchos productos elásticos resistentes al desgaste para minería esperando 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 China se ha desarrollado rápidamente. La elasticidad del poliuretano tiene las ventajas de un buen rendimiento de amortiguación, peso ligero, resistencia al desgaste y antideslizante, y se ha convertido en un material de soporte importante en la industria del calzado. Las suelas, tacones, punteras, plantillas y otros accesorios importantes de muchos zapatos, como zapatos de golf, zapatos de béisbol, zapatos de fútbol, botas de esquí, zapatos de seguridad, etc. Todos utilizan 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 aditivos son razones importantes para que los materiales de TPU y CPU se utilicen en el campo médico. Los productos médicos de elastómeros que se han desarrollado con éxito hasta el momento incluyen: tubos traqueales, prótesis, supositorios para planificación familiar, materiales de reparación de defectos del cráneo, condones, etc. , sus perspectivas de aplicación en el ámbito médico y sanitario siguen siendo muy amplias.
6. Nuevo tablero compuesto de poliuretano. El Reino Unido está desarrollando un panel compuesto de poliuretano llamado SPS Plywood System, que revolucionará la industria de la construcción naval. Consta de dos capas de placas de acero de 9 mm de espesor con un elastómero de poliuretano de 40 mm de espesor inyectado entre ellas. Una vez desarrollado con éxito, podrá sustituir los materiales tradicionales de placas de acero reforzado utilizados en la industria de la construcción naval. Sus ventajas son: ahorro de tiempo de fabricación, ahorro de placas de acero, reducción del peso del casco, resistencia al impacto, resistencia a la fatiga, absorción de impactos, reducción de ruido y aislamiento térmico. Una vez que los materiales compuestos del sistema SPS se utilicen en la construcción naval en el futuro, el elastómero de poliuretano consumido por la industria de la construcción naval será una cifra muy alarmante.
Nota: Esta información no ha sido confirmada por China Plastics Industry Network y es solo como referencia.