Свойства, получение и применение полиуретана

Они водостойки, проявляют высокую стойкость к микроорганизмам и плесени.

Преимущества изделий из полиуретанов перед резинами:

Высокая абразивная стойкость

Высокая прочность на разрыв, стойкость к рубящим ударам

Способность противостоять более высоким нагрузкам

Более широкий диапазон твердости - от 30 Шор А до 80 Шор Д

Высокая устойчивость к распространению надрезов

Высокая устойчивость к атмосферным воздействиям – озону, кислороду, влаге, ультрафиолетовой радиации, нагреву

Низкий коэффициент трения для твердых сортов

Длительное сохранение рабочих размеров

Возможность практически всех видов механической обработки

Нет налипания сыпучих сред

 Преимущества  изделий из полиуретанов перед  металлическими:

Выше соотношение стоимость/долговечность

Более низкий вес

Упругость, эластичность

Высокая стойкость к абразивному износу

Более дешевая подготовка производства

Меньше системный шум работающих механизмов

Сокращение затрат на обслуживание и ремонт оборудования

Не проводят электрический ток

Преимущества изделий из полиуретанов перед пластиками:

Устойчивость к высоким механическим нагрузкам

Упругая деформация

Высокая абразивная стойкость Полиуретановые изделия

Снижение уровня шума работающих механизмов

Регулируемый коэффициент трения

Легкость формирования толстых слоев

Низкая стоимость подготовки производства

Эластичность при низких температурах

Устойчивость к холодному течению

Не раскалываются при ударных нагрузках

Полиуретан придает изделиям ряд полезных свойств, недостижимых для обычных резин.

Во-первых, это повышенное значение твердости, что позволяет использовать полиуретан для изделий, работающих под особо сильными механическими нагрузками, например, для валов холодной прокатки или гибки стали.

Во-вторых, непревзойденная износостойкость и абразивная стойкость. Литьевые полиуретаны превосходят резины, пластики и металлы по своей абразивной стойкости в несколько раз.

В-третьих, при повышенной твердости полиуретан сохраняет высокую эластичность: предел деформации при разрыве обычно не менее 350%. Это обеспечивает очень высокое значение прочности: до 50 МПа.

В условиях постоянной динамической нагрузки верхним пределом температуры эксплуатации полиуретанов является 120 °С. Низкие температуры не оказывают особого влияния на свойства полиуретановых эластомеров вплоть до -70 °С.

Литьевая технология формования деталей из полиуретана позволяет получать изделия практически любой формы и размеров, недоступных для формирования резиновых изделий. Высокая стоимость резинотехнических изделий позволяет полиуретанам конкурировать с резиной и в ценовом плане.

Полиуретановые эластомеры имеют отличную стойкость к маслам и растворителям и подходят для работы со смазочными маслами, нефтью и ее производными, но эксплуатация изделий из полиуретанов показывает, что они очень быстро разрушаются при воздействии ацетонов, азотной кислоты, соединений содержащих большой процент хлора (соляная кислота, жидкий хлор), формальдегида, муравьиной и фосфорной кислоты, скипидара, толуола.

К недостаткам полиуретанов можно отнести и невысокую стойкость при повышенных температурах к действию щелочей, накопление остаточных деформаций под действием длительных нагрузок, резкую зависимость физико-механических свойств от перепадов температуры.

 

Применение

Полиуретаны перерабатываются практически всеми существующими технологическими методами: экструзией, прессованием, литьем, заливкой на стандартном оборудовании. На их основе получают все известные типы полимерных материалов и изделий: наполненные, армированные, вспененные, ламинированные, листовые, в виде плит, блоков, профилей, панелей, волокон, пленок. Изделия из полиуретанов могут быть как прозрачные, так и окрашенные в разнообразные цвета.

Наиболее широкое применение в промышленности получили литьевые полиуретановые эластомеры, из которых изготовляют как крупногабаритные изделия, так и изделия средних размеров:

массивные шины для внутризаводского транспорта, надежность которых в 6-7 раз больше, чем шин из углеводородных каучуков;

детали устройств для транспортирования абразивного шлама, флотационных установок, гидроциклонов и трубопроводов, применяемых в горнодобывающей промышленности;

приводные ремни в ткацких машинах;

конвейерные ленты;

разнообразные уплотнительные детали;

детали машин, валиков для текстильной и бумажной промышленности;

уплотнения гидравлических устройств и масляно-пневматических амортизаторов железнодорожного транспорта.

Литьевые полиуретаны применяют для изготовления деталей внутризаводского транспорта, различных валов, шестерен и других изделий для машиностроения, горнодобывающей, авиационной, автомобильной, нефтегазодобывающей, строительной, полиграфической и других отраслей промышленности. Особый интерес представляет применение литьевых полиуретанов в производстве вибростойких деталей и уплотнительных элементов.

В автомобилестроении полиуретановые термоэластопласты широко применяются для изготовления подшипников скольжения рулевого механизма, элементов для передней подвески, вкладышей рулевых тяг, самосмазывающихся уплотнений, топливостойких клапанов, маслостойких деталей.

В обувной промышленности из них изготавливают износостойкие подошвы, а также используют в качестве искусственной кожи.

Полиуретаны используют также в качестве связующих для изготовления древесностружечных плит, полимербетонов, пенопластов, имитирующих древесину, эффективных клеевых составов и покрытий в строительстве и машиностроении, а также клеев и протезов медицинского назначения. Благодаря своим ценным свойствам, применение полиуретана экономически выгодно в широком спектре отраслей промышленности, в том числе при производстве опорных элементов, уплотнительных колец, покрытий валов, колес и роликов

Уретановые эластомеры, как конструкционные материалы, не просто заменяют металлы, а иногда и превосходят их по эксплуатационным свойствам в силу уникального сочетания физико-механических характеристик. Однако, если посмотреть на денежное соотношение промышленного производства различных видов полиуретанов, то 90% объемов их реализации приходится на рынок пенополиуретанов.

Заключение

Изделия из полиуретана широко применяются, как конструкционный материал практически во всех отраслях промышленности. Обладают высокой прочностью, износостойкостью, стойкостью к маслам и агрессивным средам. Благодаря этому могут заменять резину и в редких случаях металл.

Области применения полиуретановых эластомеров и типы изделий определяются уникальным комплексом физико-химических свойств, предоставляемых нашими материалами – от мягких резин до конструкционных пластиков. Более высокая стоимость изделий из литьевых полиуретанов компенсируется в итоге сокращением простоев оборудования и издержек на его ремонт, создавая, таким образом, значительную экономию. Изделия из литьевых полиуретанов служат гораздо дольше, чем их аналоги из любых других материалов, они прочны, износостойки. Существует ряд применений, где полиуретаны представляются единственно приемлемыми материалами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Использованная литература

1. Саундерс Дж. Х., Фриш К. К. Химия полиуретанов. – М.: Химия, 1968. – 470 с.

2. Берлин  А. А. Горение полимеров и полимерных  материалов. Соровский образовательный журнал, № 9, 1996. – с. 57-63.

3. Шулындин С. В., Ваханина Т. А., Иванов Б. Е. Реакционноспособные фосфорсодержащие антипирены. Межвуз. Сб. науч. Тр. Горючесть полимерных материалов. Волгоград, 1987. – с. 109-135.

4. Асеева  Р. М., Заиков Г. Е. Горение полимерных материалов.

5. Stakman R. W., Ind and Tng Prod and Develop., 21, 332 (1982).

6. Шулындин С. В., Левин Я. А., Иванов Б. Е. Успехи химии, 50, 1981, № (, с. 1653-1677.

7. Papa A.J. Proops W. R. J. Appl. Polim.Sci., 16, 2361 (1972).

8. Ушков  В. А., Калинин В. И., Асеева Р. М., Андрианов  Р. А., Воробьев В. Н., Тарасов В. А. Пожароопасные свойства фосфорсодержащих  пенополиуретанов. Межвуз. Сб. науч. Тр. Горючесть полимерных материалов. Волгоград, 1987. – с. 5.

9. Гюрова К., Троев К., Бечев Хр., Борисов Г. Термическое поведение и горючесть полиуретанов, содержащих замедлители горения. Тез. Докл. Всесоюз. Конф. По полимерным материалам пониженной горючести. Алма-Ата, 1983. – с. 208-210.

10. Zabski Z., Walczyk W., Weleda D., J. Appl. Polim.Sci., 25, 2659 (1980).

11. Zabski Z., Walczyk W., Weleda D., Z. Nehorrlan. Polymer mater., Т. 1, Bratislava, 1980. – Р. 27.

12. Деведжиев и. В., Борисов Г. Н. 8-й Международный микросимпозиум по поликонденсации. Тез. Док., Алма-Ата, 1981. – с. 159

13. Валетдинов Р. И. Перспективные антипирены на основе фосфористого водорода. Межвуз. Сб. науч. Тр. Горючесть полимерных материалов. Волгоград, 1987. – с. 43-56.

14. Бегишев В. П., Иванов С. В., Романова В. А., Карманов В. И. Высокомолекулярные соединения, Серия Б, 1997, том 39, № 6, с. 1075-1077.

15. Машляковский Л. Н., Лыков А. Д. Полимеры фосфорсодержащих 1,3-алкадиенов и материалы пониженной горючести на их основе. Межвуз. Сб. науч. Тр. Горючесть полимерных материалов. Волгоград, 1987. – с. 136-148.

16. Колямшин О. А., Андреева Э. В., Багров Ф. В. Изв. Вузов. Химия и хим. Технология. 1997. Т. 40, вып. 4. С. 136-137.

17. Гриневич  С. Н, Ермакова И. С., Желваков А. Ф. И др. Горючесть фосфор-бромсодержащих пенополиуретанов. В кн. Вопросы горения и тушения полимерных материалов в обогащенных кислородом средах. Сборник трудов ВНИИПО, вып. 2, - М.: 1997. – с. 56-61.

18. Борисов  Г. Д. Синтез фосфорсодержащих антипиритов. Тез. Докл. Всесоюз. Конф. По полимерным материалам пониженной горючести. Алма-Ата, 1981. – с. 20-23.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

 

Введение....................................................................3

Общие сведения.........................................................4

Строение.....................................................................5

Получение..................................................................8

Свойства....................................................................11

Применение..............................................................14

Заключение...............................................................16

Использованная литература.....................................17