Le principali proprietà dell'elastomero poliuretanico
1.1 Durezza
La gamma di durezza della gomma ordinaria è compresa tra Shore A20 e Shore A90, la durezza della plastica è compresa tra Shore A95 e Shore D100 e la durezza dell'elastomero poliuretanico è bassa quanto Shore A10 e alta quanto Shore D80 e non richiede l'aiuto di riempitivi. Ciò che è particolarmente prezioso è che l'elastomero ha ancora una buona elasticità e allungamento della gomma sotto la durezza plastica, mentre la gomma ordinaria può ottenere una durezza maggiore solo aggiungendo una grande quantità di riempitivo ea scapito di una notevole riduzione dell'elasticità e dell'allungamento. È stato riferito che quando la durezza è superiore a 75D, la sua elasticità verrà seriamente persa e quando la durezza è superiore a 85D, non è un materiale elastico.
1.2 Resistenza meccanica
Gli elastomeri poliuretanici hanno un'elevata resistenza meccanica, manifestata nel modulo di Young, nella resistenza allo strappo e nella capacità portante.
1.2.1Modulo di Young e carico di rottura All'interno del limite elastico, il rapporto tra sollecitazione a trazione e deformazione è chiamato modulo di Young (E) o modulo elastico.
Gli elastomeri poliuretanici, come altri elastomeri, obbediscono al teorema di Hooke solo a basso allungamento (circa 2,5 percento). Ma il suo modulo di Young è molto più alto di altri elastomeri. Inoltre, il modulo Young di elastomeri poliuretanici copre gomma e plastica, e la gamma è ampia, ineguagliata da altri materiali.
1.2.2 Resistenza allo strappo
La resistenza allo strappo dell'elastomero poliuretanico è molto elevata, in particolare del tipo poliestere, che è più del doppio di quella della gomma naturale.
1.2.3 Portata
Sebbene la resistenza alla compressione degli elastomeri poliuretanici non sia elevata a bassa durezza, gli elastomeri poliuretanici possono aumentare la durezza sulla base del mantenimento dell'elasticità della gomma, ottenendo così un'elevata capacità di carico. La durezza di altre gomme è notevolmente limitata, quindi la capacità portante non può essere notevolmente migliorata.
1.3 Resistenza all'usura
La resistenza all'usura degli elastomeri poliuretanici è eccezionale e i risultati dei test sono generalmente compresi nell'intervallo {{0}}.03-0,20 mm3/m, che è circa 3-5 volte quello di gomma naturale. Nell'uso reale, a causa dell'influenza di fattori come i lubrificanti, l'effetto è spesso migliore. La resistenza all'usura è strettamente correlata alla resistenza allo strappo e alle condizioni della superficie del materiale. La resistenza allo strappo dell'elastomero poliuretanico è molto superiore rispetto ad altre gomme, ma il suo coefficiente di attrito non è basso, generalmente superiore a 0,5, che richiede l'aggiunta di lubrificanti a base di olio o l'aggiunta di una piccola quantità di bisolfuro di molibdeno o grafite, olio di silicone, polvere di tetrafluoroetilene, ecc., per ridurre il coefficiente di attrito e ridurre la generazione di calore per attrito. Inoltre, il coefficiente di attrito è anche correlato a fattori quali la durezza del materiale e la temperatura superficiale. In tutti i casi, il coefficiente di attrito aumenta al diminuire della durezza e aumenta all'aumentare della temperatura superficiale. Si raggiunge un massimo a circa 60 gradi.
1.4 Proprietà di resistenza agli oli e agli agenti chimici
L'elastomero poliuretanico, in particolare l'elastomero poliuretanico poliestere, è un tipo di materiale polimerico polare resistente. Ha poca affinità con l'olio minerale non polare, e difficilmente viene eroso nell'olio combustibile (come cherosene, benzina) e nell'olio meccanico (come olio idraulico, olio motore, olio lubrificante, ecc.), molto meglio della gomma generale, e può essere combinato con Paragonabile alla gomma nitrilica. Tuttavia, si gonfia notevolmente in alcoli, esteri, chetoni e idrocarburi aromatici e viene gradualmente distrutto ad alta temperatura. Rigonfiamento significativo e talvolta degradazione negli idrocarburi alogenati. L'elastomero poliuretanico immerso in una soluzione inorganica, se non è presente il catalizzatore, è simile all'immersione in acqua. Si degrada più velocemente in acido debole e soluzione di alcali deboli che in acqua, e gli acidi forti e gli alcali forti hanno un maggiore effetto corrosivo sul poliuretano.
La temperatura di utilizzo dell'elastomero poliuretanico nell'olio è inferiore a 110 gradi, che è superiore a quella nell'aria. Tuttavia, nelle applicazioni multi-ingegneria, l'olio è sempre contaminato dall'acqua. I test hanno dimostrato che finché l'olio contiene lo 0,02% di acqua, quasi tutta l'acqua può essere trasferita all'elastomero. In questo momento, l'effetto d'uso sarà significativamente diverso.
1.5 Resistenza all'acqua
L'impermeabilità degli elastomeri poliuretanici a temperatura ambiente è buona e non si verificherà alcuna evidente idrolisi entro uno o due anni, soprattutto per i tipi in polibutadiene, polietere e policarbonato. Attraverso il test di resistenza all'acqua potenziata, il metodo di estrapolazione mostra che il tempo necessario per la perdita della metà della resistenza alla trazione in acqua a temperatura ambiente a 25 gradi, l'elastomero poliestere (polietilene adipato-TDI-MOCA) è di 10 anni, elastomero polietere (PTMG-TDI-MOCA) è di 50 anni, cioè il tipo in polietere è 5 volte quello del tipo in poliestere.
1.6 Resistenza al calore e all'ossidazione
La resistenza al calore degli elastomeri poliuretanici nei gas inerti (come l'azoto) è ancora buona e molto buona anche la resistenza all'ossigeno e all'ozono a temperatura ambiente, in particolare il poliestere. Tuttavia, l'azione simultanea dell'alta temperatura e dell'ossigeno accelererà il processo di invecchiamento del poliuretano. Il limite di temperatura superiore degli elastomeri poliuretanici generali nell'aria per l'uso continuo a lungo termine è di 80-90 gradi e può raggiungere i 120 gradi nell'uso a breve termine. La temperatura che ha un impatto significativo sulla realizzazione dell'ossidazione termica è di circa 130 gradi. In termini di varietà, la resistenza all'ossidazione termica del tipo poliestere è migliore di quella del tipo polietere. Tra i tipi di poliestere, il tipo di polietilene adipato è migliore del tipo di poliestere generale. Nel tipo polietere, PTMG è migliore del tipo PPG ed entrambi migliorano con l'aumento della durezza dell'elastomero. Inoltre, la resistenza degli elastomeri poliuretanici generali diminuisce significativamente in ambienti ad alta temperatura.
1.7 Prestazioni a bassa temperatura
Gli elastomeri poliuretanici hanno buone proprietà alle basse temperature, principalmente per il fatto che la temperatura di fragilità è generalmente bassa ({{0}} ~ -70 gradi) e alcune formulazioni (come PCL-TDI-MOCA) non sono fragili anche a temperature più basse. Allo stesso tempo, anche l'elasticità alle basse temperature delle varietà decimali (come PTMG-TDI-MOCA) è molto buona. Il coefficiente di resistenza alla compressione al freddo a -45 gradi può raggiungere il livello di 0.2-0.5, ma la maggior parte delle varietà, in particolare alcune varietà sfuse, come gli elastomeri di poliestere generali, hanno una tendenza relativamente ampia a cristallizzare a bassa temperatura e scarsa elasticità alle basse temperature, quindi sono usati come guarnizioni. È facile perdere olio nella fase iniziale a -20 gradi .
Con la diminuzione della temperatura, la durezza, la resistenza alla trazione, la resistenza allo strappo e la rigidità torsionale degli elastomeri poliuretanici sono aumentate in modo significativo, mentre il rimbalzo e l'allungamento sono diminuiti.
1.8 Prestazioni di assorbimento delle vibrazioni
L'effetto dell'elastomero poliuretanico sulle sollecitazioni alternate ha mostrato un'evidente isteresi. In questo processo, una parte dell'energia della forza esterna viene consumata dall'attrito interno delle molecole dell'elastomero e convertita in energia termica. Questa proprietà è chiamata prestazione di assorbimento delle vibrazioni del materiale, nota anche come prestazione di assorbimento di energia o prestazione di smorzamento. Le prestazioni di assorbimento delle vibrazioni sono solitamente espresse dal coefficiente di attenuazione. Il coefficiente di attenuazione esprime la percentuale dell'energia ad esso applicata che può essere assorbita dal materiale deformato. Oltre alle proprietà del materiale, è anche correlato alla temperatura ambiente e alla frequenza delle vibrazioni. Maggiore è la temperatura, minore è il coefficiente di attenuazione, maggiore è la frequenza di vibrazione e maggiore è l'energia assorbita. Quando la frequenza è prossima al tempo di rilassamento della macromolecola, l'energia assorbita è massima. Gli elastomeri poliuretanici a temperatura ambiente possono assorbire il 10 percento -20 percento dell'energia vibrazionale, meglio della gomma nitrilica. È adatto per assorbire una grande forza d'urto quando l'ampiezza di deformazione è piccola e assorbire una piccola forza d'urto quando l'ampiezza di deformazione è grande.
Inoltre, l'isteresi genera calore endogeno che aumenta la temperatura dell'elastomero. All'aumentare della temperatura dell'elastomero, la sua resilienza aumenta e le prestazioni di smorzamento diminuiscono. Pertanto, quando si progettano le parti di smorzamento, è necessario considerare l'equilibrio di varie proprietà.
1.9 Proprietà elettriche
Le proprietà di isolamento elettrico degli elastomeri poliuretanici sono relativamente buone a temperature di esercizio generali, approssimativamente equivalenti ai livelli del neoprene e delle resine fenoliche. Poiché può essere colato e modellato, viene spesso utilizzato come materiale per l'incapsulamento di componenti elettrici e la guaina dei cavi. A causa della sua polarità molecolare relativamente ampia e dell'affinità per l'acqua, le proprietà elettriche degli elastomeri poliuretanici variano notevolmente con la temperatura ambiente e non sono adatte per materiali elettrici ad alta frequenza. Inoltre, le proprietà elettriche degli elastomeri poliuretanici diminuiscono con l'aumentare della temperatura e aumentano con l'aumentare della durezza del materiale.
1.10 Resistenza alle radiazioni
Tra i materiali polimerici sintetici, gli elastomeri poliuretanici hanno una buona resistenza ai raggi ad alta energia. Ha ancora prestazioni soddisfacenti sotto 105-106dose di radiazioni Gy. Tuttavia, per gli elastomeri chiari o trasparenti, sotto l'azione delle radiazioni può verificarsi scolorimento simile a quello osservato nei test di invecchiamento con aria calda o atmosferica.
1.11 Resistenza alla muffa
La resistenza alla muffa del polietere poliuretano è buona e il livello del test è {{0}}, ovvero praticamente non si sviluppa muffa. Tuttavia, il poliestere poliuretano non è resistente alla muffa e il risultato del test è una grave muffa, che non è adatta per l'uso in campo tropicale e subtropicale e lo stoccaggio in condizioni calde e umide. Gli elastomeri poliuretanici poliestere utilizzati sul campo e in ambienti caldi e umidi devono essere aggiunti con agenti antimicotici (come ottaidrossichinolina di rame, BCM, ecc., il dosaggio generale è 0,1 percento -0,5 percento) per migliorarne la resistenza alla muffa . .
1.12 Proprietà biomediche
I materiali in poliuretano hanno un'eccellente biocompatibilità. Test tossicologici acuti e cronici e test sugli animali hanno confermato che i materiali in poliuretano medicale sono atossici, non distorsivi, non allergici, non irritanti localmente e ignoranti di pirogeni e sono i più preziosi. Uno dei materiali polimerici medici sintetici.
