De vigtigste egenskaber ved polyurethanelastomer
1.1 Hårdhed
Hårdhedsområdet for almindeligt gummi er Shore A20 til Shore A90, hårdheden af plast er omkring Shore A95 til Shore D100, og hårdheden af polyurethanelastomer er så lav som Shore A10 og så høj som Shore D80 og kræver ikke hjælp af fyldstoffer. Særligt værdifuldt er, at elastomeren stadig har god gummielasticitet og forlængelse under plastisk hårdhed, mens almindelig gummi kun kan opnå højere hårdhed ved at tilføre en stor mængde fyldstof og på bekostning af kraftigt at reducere elasticiteten og forlængelsen. Det rapporteres, at når hårdheden er højere end 75D, vil dens elasticitet gå alvorligt tabt, og når hårdheden er højere end 85D, er det ikke et elastisk materiale.
1.2 Mekanisk styrke
Polyurethanelastomerer har høj mekanisk styrke, manifesteret i Youngs modul, rivestyrke og bæreevne.
1.2.1Youngs modul og trækstyrke Inden for elasticitetsgrænsen kaldes forholdet mellem trækspænding og deformation Youngs modul (E) eller elasticitetsmodul.
Polyurethanelastomerer adlyder ligesom andre elastomerer Hookes sætning kun ved lav forlængelse (ca. 2,5 procent). Men dens Youngs modul er meget højere end andre elastomerer. Ydermere dækker Youngs modul af polyurethanelastomerer gummi og plast, og udvalget er bredt, uovertruffent af andre materialer.
1.2.2 Rivestyrke
Rivestyrken af polyurethanelastomer er meget høj, især polyestertypen, som er mere end dobbelt så stor som naturgummi.
1.2.3 Bæreevne
Selvom trykstyrken af polyurethanelastomerer ikke er høj ved lav hårdhed, kan polyurethanelastomerer øge hårdheden under forudsætning af at opretholde gummielasticiteten og derved opnå høj belastningsevne. Hårdheden af andre gummier er stærkt begrænset, så bæreevnen kan ikke forbedres væsentligt.
1.3 Slidstyrke
Slidstyrken af polyurethanelastomerer er meget enestående, og testresultaterne ligger generelt i området {{0}}.03 til 0,20 mm3/m, hvilket er omkring 3 til 5 gange så meget af naturgummi. Ved faktisk brug er effekten ofte bedre på grund af påvirkning af faktorer som smøremidler. Slidstyrke er tæt forbundet med materialets rivestyrke og overfladetilstand. Rivestyrken af polyurethan elastomer er meget højere end andre gummier, men dens egen friktionskoefficient er ikke lav, generelt over 0,5, hvilket kræver tilsætning af oliesmøremidler eller tilsætning af en lille mængde molybdændisulfid eller grafit, silikoneolie, tetrafluorethylenpulver, osv., for at reducere friktionskoefficienten og reducere friktionsvarmeudviklingen. Derudover er friktionskoefficienten også relateret til faktorer som materialehårdhed og overfladetemperatur. I alle tilfælde stiger friktionskoefficienten med faldende hårdhed og stiger med stigende overfladetemperatur. Et maksimum nås ved ca. 60 grader.
1.4 Olie- og kemikalieresistensegenskaber
Polyurethan elastomer, især polyester polyurethan elastomer, er en slags stærkt polært polymermateriale. Den har ringe affinitet med ikke-polær mineralolie og er næppe eroderet i brændselsolie (såsom petroleum, benzin) og mekanisk olie (såsom hydraulikolie, motorolie, smøreolie osv.), meget bedre end almindelig gummi, og kan kombineres med Sammenlignelig med nitrilgummi. Det svulmer dog meget i alkoholer, estere, ketoner og aromatiske kulbrinter og ødelægges gradvist ved høj temperatur. Betydelig hævelse og nogle gange nedbrydning i halogenerede kulbrinter. Polyurethanelastomer nedsænket i uorganisk opløsning, hvis der ikke er nogen katalysator, svarer til nedsænkning i vand. Det nedbrydes hurtigere i svag syre og svag alkaliopløsning end i vand, og stærk syre og stærk alkali har en større ætsende effekt på polyurethan.
Brugstemperaturen for polyurethanelastomer i olie er under 110 grader, hvilket er højere end i luft. Men i multi-engineering applikationer er olien altid forurenet med vand. Forsøg har vist, at så længe olien indeholder 0,02 procent vand, kan næsten alt vandet overføres til elastomeren. På dette tidspunkt vil brugseffekten være væsentlig anderledes.
1.5 Vandtæthed
Vandbestandigheden af polyurethanelastomerer ved stuetemperatur er god, og der vil ikke forekomme nogen tydelig hydrolyse inden for et eller to år, især for typerne polybutadien, polyether og polycarbonat. Gennem den forbedrede vandmodstandstest viser ekstrapolationsmetoden, at den tid, der kræves for tab af halvdelen af trækstyrken i vand ved stuetemperatur ved 25 grader, polyesterelastomeren (polyethylenadipat-TDI-MOCA) er 10 år, polyetherelastomer (PTMG-TDI-MOCA) er 50 år, det vil sige, at polyethertypen er 5 gange så stor som polyestertypen.
1.6 Varme- og oxidationsbestandighed
Varmebestandigheden af polyurethanelastomerer i inerte gasser (såsom nitrogen) er stadig god, og modstandsdygtigheden over for ilt og ozon ved stuetemperatur er også meget god, især polyester. Imidlertid vil den samtidige virkning af høj temperatur og oxygen fremskynde ældningsprocessen for polyurethan. Den øvre temperaturgrænse for generelle polyurethanelastomerer i luften til langvarig kontinuerlig brug er 80-90 grader, og den kan nå 120 grader ved kortvarig brug. Temperaturen, der har en væsentlig indflydelse på realiseringen af termisk oxidation, er omkring 130 grader. Med hensyn til varianter er den termiske oxidationsbestandighed af polyestertypen bedre end for polyethertypen. Blandt polyestertyperne er polyethylenadipattypen bedre end den generelle polyestertype. I polyethertypen er PTMG bedre end PPG-typen, og begge forbedres med stigningen i elastomerhårdheden. Derudover falder styrken af generelle polyurethanelastomerer betydeligt i højtemperaturmiljøer.
1.7 Lav temperatur ydeevne
Polyurethanelastomerer har gode egenskaber ved lav temperatur, hovedsageligt i det faktum, at skørhedstemperaturen generelt er lav ({{0}} ~ -70 grad ), og nogle formuleringer (såsom PCL-TDI-MOCA) er ikke skøre selv ved lavere temperaturer. Samtidig er lavtemperaturelasticiteten af decimalvarianter (såsom PTMG-TDI-MOCA) også meget god. Kompressionskoldemodstandskoefficienten ved -45 grad kan nå niveauet 0.2-0.5, men de fleste varianter, især nogle bulkvarianter, såsom almindelige polyesterelastomerer, har en relativt stor tendens til at krystallisere ved lav temperatur og dårlig lavtemperaturelasticitet, så de bruges som tætninger. Det er let at lække olie i den indledende fase ved -20 grader.
Med faldende temperatur steg hårdheden, trækstyrken, rivstyrken og vridningsstivheden af polyurethanelastomerer betydeligt, mens tilbageslag og forlængelse faldt.
1.8 Vibrationsabsorberende ydeevne
Effekten af polyurethan elastomer på vekslende stress viste tydelig hysterese. I denne proces forbruges en del af energien fra den ydre kraft af den indre friktion af elastomerens molekyler og omdannes til varmeenergi. Denne egenskab kaldes materialets vibrationsabsorberende ydeevne, også kendt som energiabsorberende ydeevne eller dæmpningsevne. Vibrationsabsorptionsevnen udtrykkes normalt ved dæmpningskoefficient. Dæmpningskoefficienten udtrykker den procentdel af den energi, der påføres den, som kan absorberes af det deformerede materiale. Ud over materialets egenskaber er det også relateret til den omgivende temperatur og vibrationsfrekvens. Jo højere temperatur, jo lavere dæmpningskoefficient, jo højere vibrationsfrekvens, og jo større absorberet energi. Når frekvensen er tæt på afslapningstiden for makromolekylet, er den absorberede energi maksimal. Polyurethanelastomerer ved stuetemperatur kan absorbere 10 procent -20 procent af vibrationsenergien, bedre end nitrilgummi. Den er velegnet til at absorbere stor slagkraft, når deformationsamplituden er lille, og absorbering af lille slagkraft, når deformationsamplituden er stor.
Derudover genererer hysterese endogen varme, der øger elastomerens temperatur. Når temperaturen af elastomeren stiger, øges dens elasticitet, og dæmpningsydelsen falder. Derfor skal balancen mellem forskellige egenskaber overvejes, når dæmpningsdelene designes.
1.9 Elektriske egenskaber
De elektriske isoleringsegenskaber af polyurethanelastomerer er relativt gode ved generelle arbejdstemperaturer, omtrent svarende til niveauerne af neopren og phenolharpikser. Fordi det kan støbes og støbes, bruges det ofte som materiale til elektriske komponenter og kabelbeklædning. På grund af dens relativt store molekylære polaritet og affinitet for vand varierer de elektriske egenskaber af polyurethanelastomerer meget med omgivelsestemperaturen og er ikke egnede til højfrekvente elektriske materialer. Derudover falder de elektriske egenskaber af polyurethanelastomerer med stigende temperatur og stiger med stigende hårdhed af materialet.
1.10 Strålingsmodstand
Blandt syntetiske polymermaterialer har polyurethanelastomerer god modstandsdygtighed over for højenergistråler. Den har stadig tilfredsstillende ydeevne under 105-106Gy-strålingsdosis. For lyse eller gennemsigtige elastomerer kan der dog forekomme misfarvning under påvirkning af stråling, svarende til den, der observeres i varm luft eller atmosfæriske ældningstest.
1.11 Skimmelmodstand
Skimmelmodstandsdygtigheden af polyetherpolyurethan er god, og testniveauet er {{0}}, det vil sige, at der stort set ikke gror skimmelsvamp. Polyesterpolyurethan er dog ikke modstandsdygtig over for meldug, og testresultatet er kraftig meldug, som ikke er egnet til tropisk og subtropisk markbrug og opbevaring under varme og fugtige forhold. Polyesterpolyurethanelastomerer, der bruges i marken og i varme og fugtige miljøer, bør tilsættes svampedræbende midler (såsom kobberoctahydroxyquinolin, BCM osv., den generelle dosis er 0,1 procent -0,5 procent) for at forbedre modstandsdygtigheden over for skimmelsvamp . .
1.12 Biomedicinske egenskaber
Polyurethanmaterialer har fremragende biokompatibilitet. Akutte og kroniske toksikologiske forsøg og dyreforsøg har bekræftet, at medicinske polyurethanmaterialer er ikke-toksiske, ikke-forvridende, ikke-allergiske, ikke-lokalt irriterende og uvidende om pyrogen og er de mest værdifulde. Et af de syntetiske medicinske polymermaterialer.
