聚氨酯弹性体的特点和应用开发

聚氨酯弹性体的特点和应用开发【中国鞋网】随着社会的发展和技术的进步，新材料的应用越来越广泛，聚氨酯弹性体自从上世纪80年代初开始从军用转为军民两用，并以民用为主后，产品的品种牌号不断增加，生产规模日益扩大，在国民经济各部门及人们的衣食住行各方面所发挥的作用日趋重要。现在从实际应用的角度出发，谈谈聚氨酯弹性体的优缺点及其应用开发的现状和前景。一、聚氨酯弹体的主要优点1、耐磨性能优越。特别是在有水、油等润湿介质存在的工作条件：其耐磨性往往是普通橡胶材料的几倍到几十倍。金属材料如钢铁等虽然很坚硬，但并不一定耐磨，如黄河灌溉区的大型水泵，经过流部件金属口环和保护圈经过大量泥沙的冲刷，用不了几小时就严重磨损漏水，而采永聚氨酯弹性体包覆的口环和保护圈则连续运行1800小进仍未磨损。其它如碾米用的砻谷机胶辊、选煤用的振动筛筛板、运动场的径赛跑道、吊车铲车用的动态汕密封圈、电梯轮和早冰鞋轮等等也都是聚氨酯弹性体的用武之地。在此需提到的一点是，要提高中低硬度聚氨酯弹性体制件的摩擦系数，改善在承载负荷下的耐磨性能，可在这类聚氨酯弹性体中添加少量二硫化铝、石墨或硅油等润滑剂.2、加工方式多样，适用性广泛。聚氨酯弹性体既可跟通用橡胶—样采用塑炼、混炼、硫化工艺成型(指MPU)：也可以制成液体橡胶，浇注模压成型或喷涂、灌封、离心成型(指CPU)：还可以制成颗粒料,与普通塑料一样，用注射、挤出、压延、吹塑等工艺成型(指CPU)。模压或汁射成型的制件，在一定的硬度范围内，还可以进行切割、修磨、钻孔等机械加工。加工的多样性，使聚氨酯弹性体的适用性十分广泛，应用领域不断扩大。3、耐油、耐臭氧、耐老化、耐辐射、耐低温，透声性好，粘接力强，生物相容性和血液相容性优秀。这些优点正是聚氨酯弹性体在军工、航天、声学、牛物学等领域获得广泛应用的的原因。酯氨酯弹性体的不足之处但聚氨酯弹性体并非十全十美，它的主要缺点是：1、内生热大，耐高温性能一般。通常使用温度范围是-40?120℃使用。若需在高频振荡条件或高温条件长期作用则必须在结构设计或配方上采取相应改性措施。2、不耐强极性溶剂和强酸碱介质。在—定温度下，醇、酸、酮会使聚氨酯弹性体溶胀和降解，氯仿、二氯甲烷、甲基甲酰胺、三氯乙烯等溶剂在常温下就会使聚氨酯弹性体溶胀。三，聚氨酯弹性体的应用和开发综上所述，聚氨酯弹性体的综合性能是十分优越的。近年来，各国都在根据市场需求情况加强其应用开发研究，开发的重点在以下几个方面：1、汽车用聚氨酯弹性体。现今的汽车工业正在向向性能、低重量、舒适与安全的方向发展。橡塑合成材料将逐步取代金属材料，这就为聚氨酯弹性体的应用开辟了极为广阔的前景。美国Goodric公司开发出第二代TPU，其商务名为Estaloc。该产品保持了第—代TPU的特性，采用中空玻璃球作填料：使光泽度提高了15％以上，可用于制造汽车边板和减震垫等。在汽车上上安装安全气囊，是现代汽车工业发展的需要，对保护驾驶员的生命安全有重大作用。这种气囊必须具备一定强度才能经受高速冲击，还要有较好的低温柔性，适于用聚氨酯制作，每个气囊用胶量约300克。我国大部分汽车尚未安装气囊，市场需求量很大。利用聚氨酯弹性体的高强度和高承载能力，可制造中低速载重车辆用轮胎，具承载能力足用天然胶制造的同规格轮胎的7倍。近年来，一种新型绿色聚氨酯复合轮胎正在研究开发之中它是以新旧橡胶光胎为基体，浇注上一定厚度的高耐瞬、耐刺扎的聚氨酯橡胶胶面层，目前正处于里程试验阶段，不久后有望投入生产。2、建筑用聚氨酯弹性体。传统的沥青油毡防水材料已逐步被坚固耐用、整体施工的聚氨酯防水材料所替代，运动场的跑道在10年前只有国家级的正式比赛场地才用聚氨酯铺装材料，现在大部分省体育场、大中专院校，甚至—些中小学也都铺上了聚氨酯塑胶跑道，大型桥梁的伸缩缝、飞机场跑及高速公路的嵌缝也开始采用常温固化的聚氨酯弹性体制作；高速铁路的轨枕是十分理想的材料，日本新干线铁路通过的隧道和桥梁所铺的轨枕就是采J用了聚氨酯弹性体材料。这一新的应用充分发挥了聚氨酯弹性体质轻、吸震好、耐老化的特点，很有推广价值。3、矿山用聚氯酯弹性体。煤矿、金属及非金属矿，对高耐磨、高强度而又富有弹性的非金属材料需求量很大。近10年来，许多选择煤厂用聚氯酯弹性筛选板取代了笨重的金属筛板，不仅大大延长了筛板的使用寿命，而且明显降低了操作了环境的噪音，节能降耗效果明显。其它如用于制作固体分离的旋流器、阻燃抗静电的耐磨运输带、矿用单轨吊车的实芯轮、煤矿喷浆机用结合板,万吨电动轮门自卸车上的的油密封圈、高压电缆护套的冷补胶等也都为矿山建设发挥了巨大作用。日前还有许多矿山用耐磨弹性制品正等待我们去开发和推广。4、鞋用聚氨酯弹性体。自从台商纷纷来到大陆，我国的制鞋业发展迅速。聚氨酯弹性体具有缓冲性能好,质轻、耐磨、防滑等优点，现已成为制鞋工业中重要的配套材料，高尔夫球鞋、棒球鞋、足球鞋、滑雪鞋、旅游鞋、安全鞋等许多鞋的鞋底、鞋跟、鞋头、鞋垫等部件重要配件都是用聚氨酯弹性体制成的，不仅美观大方，而且舒适耐用，还能提高运动成绩。5、医用聚氨酯弹性体。良好的生物相容性、血液相容性、无各种添加剂足TPU和CPU材料在医疗领域获得应用的重要原因。目前已开发成功的医用弹性体制品有:气管套管、假肢、计划生有用的栓堵剂、颅骨缺损修补材料,安全套等等，其在医疗卫生领域应用的前景还十分广阔。