聚氨酯彈性體特點及市場應用開發前景展望
發布時間:2014-08-09
隨著社會的發展和技術的進步,新材料的應用越來越廣泛,聚氨酯彈性體自從上世紀80niandaichukaishicongjunyongzhuanweijunminliangyong,bingyiminyongweizhuhou,chanpindepinzhongpaihaobuduanzengjia,shengchanguimoriyikuoda,zaiguominjingjigebumenjirenmendeyishizhuxinggefangmiansuofahuidezuoyongriquzhongyao。xianzaicongshijiyingyongdejiaoduchufa,tantanjuanzhidanxingtideyouquedianjiqiyingyongkaifadexianzhuangheqianjing。
一、聚氨酯彈體的主要優點
1、xingnengdeketiaojiefanweida。duoxiangwulijixiexingnengzhibiaojunketongguoduiyuancailiaodexuanzehepeifangdetiaozheng,zaiyidingfanweineibianhua,congermanzuyonghuduizhipinxingnengdebutongyaoqiu。piruyingdu,wangwangshiyonghuduizhipindeyigezhongyaozhibiao,juanzhidanxingtijikezhichengshaoerA硬度20左右的軟質印刷膠輥,又可製成邵爾D硬度70以(yi)上(shang)的(de)硬(ying)質(zhi)軋(zha)鋼(gang)膠(jiao)輥(gun),這(zhe)是(shi)一(yi)般(ban)彈(dan)性(xing)體(ti)材(cai)料(liao)所(suo)難(nan)以(yi)做(zuo)到(dao)的(de)。聚(ju)氨(an)酯(zhi)彈(dan)性(xing)體(ti)是(shi)由(you)許(xu)多(duo)柔(rou)性(xing)鏈(lian)段(duan)和(he)剛(gang)性(xing)鏈(lian)段(duan)組(zu)成(cheng)的(de)極(ji)性(xing)高(gao)分(fen)子(zi)材(cai)料(liao),隨(sui)著(zhe)剛(gang)性(xing)鏈(lian)段(duan)比(bi)例(li)的(de)提(ti)高(gao)和(he)極(ji)性(xing)基(ji)團(tuan)密(mi)度(du)的(de)增(zeng)加(jia),彈(dan)性(xing)體(ti)原(yuan)強(qiang)度(du)和(he)硬(ying)度(du)會(hui)相(xiang)應(ying)提(ti)高(gao)。
2、耐磨性能優越。特別是在有水、油(you)等(deng)潤(run)濕(shi)介(jie)質(zhi)存(cun)在(zai)的(de)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)下(xia),其(qi)耐(nai)磨(mo)性(xing)往(wang)往(wang)是(shi)普(pu)通(tong)橡(xiang)膠(jiao)材(cai)料(liao)的(de)幾(ji)倍(bei)到(dao)幾(ji)十(shi)倍(bei)。金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)如(ru)鋼(gang)鐵(tie)等(deng)雖(sui)然(ran)很(hen)堅(jian)硬(ying),但(dan)並(bing)不(bu)一(yi)定(ding)耐(nai)磨(mo),如(ru)黃(huang)河(he)灌(guan)溉(gai)區(qu)的(de)大(da)型(xing)水(shui)泵(beng),其(qi)過(guo)流(liu)部(bu)件(jian)金(jin)屬(shu)口(kou)環(huan)和(he)保(bao)護(hu)圈(quan)經(jing)過(guo)大(da)量(liang)泥(ni)沙(sha)的(de)衝(chong)刷(shua),用(yong)不(bu)了(le)幾(ji)百(bai)小(xiao)時(shi)就(jiu)嚴(yan)重(zhong)磨(mo)損(sun)
漏水,而采用聚氨酯彈性體包覆的口環和保護圈則連續運行1800小進仍未磨損。其它如碾米用的礱穀機膠輥、選煤用的振動篩篩板、運動場的徑賽跑道、吊車鏟車用的動態油密封圈、diantilunhehanbingxielundengdengyedoushijuanzhidanxingtideyongwuzhidi。zaicixutidaodeyidianshi,yaotigaozhongdiyingdujuanzhidanxingtizhijiandemocaxishu,gaishanzaichengzaifuhexiadenaimoxingneng,kezaizheleijuanzhidanxingtizhongtianjiashaoliangerliuhualv、石墨或矽油等潤滑劑。
3、加工方式多樣,適用性廣泛。聚氨酯彈性體既可跟通用橡膠一樣采用塑煉、混煉、硫化工藝成型(指MPU);也可以製成液體橡膠,澆注模壓成型或噴塗、灌封、離心成型(指CPU);還可以製成顆粒料,與普通塑料一樣,用注射、擠出、壓延、吹塑等工藝成型(指CPU)。模壓或注射成型的製件,在一定的硬度範圍內,還可以進行切割、修磨、鑽孔等機械加工。加工的多樣性,使聚氨酯彈性體的適用性十分廣泛,應用領域不斷擴大。
4、耐油、耐臭氧、耐老化、耐輻射、耐低溫,透聲性好,粘接力強,生物相容性和血液相容性優秀。這些優點正是聚氨酯彈性體在軍工、航天、聲學、生物學等領域獲得廣泛應用的原因。
二、酯氨酯彈性體的不足之處
但聚氨酯彈性體並非十全十美,它的主要缺點是:
1、內生熱大,耐高溫性能一般。正常使用溫度範圍是-40~120℃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。
三、聚氯酯彈性體的應用和開發
zongshangsuoshu,juanzhidanxingtidezonghexingnengshishifenyouyuede。jinnianlai,geguodouzaigenjushichangxuqiuqingkuangjiaqiangqiyingyongkaifayanjiu,kaifadezhongdianzaiyixiajigefangmian:
1、汽車用聚氨酯彈性體。現今的汽車工業正在向高性能、低重量、舒適與安全的方向發展。橡塑合成材料正在逐步取代金屬材料,這就為聚氨酯彈性體的應用開辟了極為廣闊的前景。美國Goodrich公司開發出第二代TPU,其商務名為Estaloc。該產品保持了第一代TPU Estaloc的特性,並采用中空玻璃球作填料,使光澤度提高了15%yishang,keyongyuzhizaoqichebianbanhejianzhendiandeng。zaiqicheshanganzhuanganquanqinang,shixiandaiqichegongyefazhandexuyao,duibaohujiashiyuandeshengminganquanyouzhongdazuoyong。zhezhongqinangbixujubeiyidingqiangducainengjingshougaosuchongji,haiyaoyoujiaohaodediwenrouxing,shiyiyongjuanzhizhizuo,meigeqinangyongjiaoliangyue300ke。woguodabufenqicheshangweianzhuangqinang,shichangxuqiulianghenda。liyongjuanzhidanxingtidegaoqiangduhegaochengzainengli。kezhizaozhongdisuzaizhongcheliangyongluntai,qiangduhegaochengzainengli,kezhizaozhongdisuzaizhongcheliangyongluntai,qichengzainenglishiyongtianranjiaozhizaodetongguigeluntaide7倍。近年來,一種新型綠色聚氨酯複合輪胎正在研究開發之中,它是以新舊橡膠光胎為基體,澆注上一定厚度的高耐磨、耐刺紮的聚氨酯橡膠膠麵層,目前正處於裏程試驗階段,不久後有望投入指生產。
2、建築用聚氨酯彈性體。傳統的瀝青油氈
防水材料已逐步被堅固耐用、整體施工的聚氨酯
防水材料所替代;運動場的跑道在10年前隻有國家級的正式比賽場地才用聚氨酯鋪裝材料,而現在大部分省市體育場、大中專院校,甚至一些中小學也都鋪上了聚氨酯塑膠跑道;大型橋梁的伸縮縫、feijichangpaodaojigaosugongludeqianfengyekaishicaiyongchangwenguhuadejulvzhidanxingtizhizuogaosutieludeguizhenshishifenlixiangdecailiao,ribenxinganxiantielutongguodesuidaoheqiaoliangshangsuopudeguizhenjiushicaiyonglejulvzhidanxingticailiao。zheyixindeyingyongchongfenfahuilejulvsuandanxingtizhiqing、吸震性好、耐老化等特點,很好推廣價值。
3、礦山用聚氯酯彈性體。煤礦、金屬及非金屬礦山對高耐磨、高強度而又富有彈性的非金屬材料需求量很大。近10年nian來lai,許xu多duo選xuan擇ze煤mei廠chang用yong聚ju氯lv酯zhi彈dan性xing篩shai選xuan板ban取qu代dai了le笨ben重zhong的de金jin屬shu篩shai板ban,不bu僅jin大da大da延yan長chang了le篩shai板ban的de使shi用yong壽shou命ming,而er且qie明ming顯xian降jiang低di了le操cao作zuo環huan境jing的de噪zao音yin,節jie能neng降jiang耗hao效xiao果guo明ming顯xian。其qi它ta如ru用yong於yu製zhi作zuo固gu體ti分fen離li的de旋xuan流liu器qi、阻燃抗靜電的耐磨運輸帶、礦用單軌吊車的實芯輪、煤礦噴漿機用結合板、萬噸電動輪自卸車上的油密封圈、高壓電纜護套的冷補膠等也都為礦山建設發揮了巨大作用。目前還有許多礦山用耐磨彈性製品正等待我們去開發和推廣。
4、鞋用聚氯酯彈性體。自從台商紛紛來到大陸,我國的製鞋業發展迅速。聚氯酯彈性具有緩衝性能好、質輕、耐磨、防滑等優點,現已成為製鞋工業中一種重要的配套材料,高爾夫球鞋、棒球鞋、足球鞋、滑雪鞋、旅遊鞋、安全鞋等許多鞋的鞋底、鞋跟、鞋頭、鞋墊等重要配件都是用聚氯酯彈性體製成的,不僅美觀大方,而且舒適耐用,還能提高運動成績。
5、醫用聚氨酯彈性體。良好的生物相容性、血液相容性、無各種添加劑是TPU和CPU材料在醫療領域獲得應用的重要原因。目前已開發成功的醫用彈性體製品有:氣管套管、假肢、計劃生育用的栓堵劑、顱骨缺損修補材料、安全套等等,其在醫療衛生領域應用的前景還十分廣闊。
6、新型聚氨酯複合板材。英國正在開發一種稱為SPS夾板層係統的聚氨酯複合板材,將給造船業帶來一場革命。它包括兩層9mm厚的
鋼板和被注入它們中間的40mm厚的聚氨酯彈性體,一旦開發成功,可取代傳統造船業用的加強
鋼板材料,其優點是:節省製造時間、節約
鋼板、減輕船體重量、抗衝擊、耐疲勞、減震、消音、隔熱。一旦將來采用SPS係統的複合材料來造船的話,造船業所耗用的聚氨酯彈性體將是一個十分驚人的數字。