PU Solid Rubber Rod - гэта цвёрды стрыжань, выраблены з паліурэтанавага (PU) эластамера ў якасці асноўнага матэрыялу шляхам ліцця або экструзіі. Паліурэтана - гэта палімерны матэрыял, які ўтвараецца ў выніку полімерызацыі изоцианата (Isocyanate) і полиола (Polyol) пад дзеяннем каталізатара і падаўжальніка ланцуга. Яго структура малекулярнай ланцуга мае падвойныя характарыстыкі мяккага сегмента (гнуткі сегмент поліэфіры/поліэстэру) і цвёрдага сегмента (цвёрды сегмент урэтану), што надае матэрыялу унікальныя ўласцівасці высокай эластычнасці, высокай трываласці і зносаўстойлівасці.
Поліўрэтанавы эластамер называюць «пятым інжынерным пластыкам», таму што яго характарыстыкі знаходзяцца паміж гумай і пластыкам. З'яўляючыся тыповай формай поліурэтанавага эластамера, паліурэтанавы цвёрды гумовы стрыжань шырока выкарыстоўваецца ў горназдабыўных машынах, аўтамабільнай прамысловасці, нафтахімічнай прамысловасці і іншых галінах з яго высокай грузападымальнасцю, выдатнай устойлівасцю да масла і стомленасці, і стаў высакаякасным матэрыялам для замены традыцыйнай гумы (напрыклад, NR, EPDM) і пластыка (напрыклад, ПВХ, ТПУ).
Навуковыя характарыстыкі і аналіз пераваг
Малекулярная структура і асноўныя характарыстыкі
Мяккі сегмент (гнуткі сегмент): поліэфірны ПУ (напрыклад, PTMEG) надае матэрыялу высокую эластычнасць і трываласць пры нізкіх тэмпературах (тэмпература шклавання Tg дасягае -60 ℃); поліэфірны ПУ (напрыклад, серыя адыпінавай кіслаты) надае матэрыялу высокую трываласць і маслаўстойлівасць (хуткасць пашырэння мінеральнага алею <5 %);
Жорсткі сегмент (цвёрды сегмент): карбаматныя групы ўтвараюць фізічную сшытую сетку праз вадародныя сувязі, што надае матэрыялу высокі модуль (трываласць на разрыў можа дасягаць 25-50 МПа) і высокую тэрмаўстойлівасць (тэмпература цеплавой дэфармацыі HDT да 80-120 ℃);
Структура падзелу мікрафаз: мяккі сегмент і цвёрды сегмент утвараюць мікрафазны падзел у малекулярным маштабе. Мяккі сегмент забяспечвае эластычнасць, а жорсткі сегмент забяспечвае падтрымку, дасягаючы балансу паміж высокай эластычнасцю і высокай трываласцю.
Выдатныя механічныя ўласцівасці
Высокая эластычнасць і высокая грузападымальнасць
Трываласць на расцяжэнне: трываласць на расцяжэнне стрыжняў з цвёрдай гумы PU дасягае 25-50 МПа (звычайная гума, такая як NR, складае 10-20 МПа, TPU - 20-35 МПа), якія могуць вытрымліваць больш высокія нагрузкі (напрыклад, ролікі канвеернай стужкі шахты, грузападымальнасць стрыжняў PU у 3-5 разоў вышэйшая, чым у NR); Трываласць на разрыў: ≥50 кН/м (звычайная гума складае 20-40 кН/м), выдатная ўстойлівасць да рэзання (падыходзіць для перадач кар'ернага абсталявання, ушчыльненняў для свідравання нафты); Устойлівасць: пастаянная дэфармацыя пры сціску ≤15% (70℃×24 гадзіны, стандарт ISO 815), пастаянная дэфармацыя пры сціску звычайнай гумы (напрыклад, SBR) дасягае 30%-50%, і яе няпроста дэфармаваць пасля працяглага выкарыстання.
Высокая цвёрдасць і зносаўстойлівасць
Дыяпазон цвёрдасці: Шор A 60 - 95 (рэгуляваны), які ахоплівае ўсе сцэнарыі ад мяккага (напрыклад, ушчыльнення) да цвёрдага (напрыклад, прамысловыя ролікі);
Зносаўстойлівасць: Тэст на знос Akron ≤ 0,05 см³/(1,61 км) (звычайная гума складае 0,1 - 0,3 см³/(1,61 км)), тэрмін службы ў 5 - 10 разоў вышэй, чым у NR (напрыклад, ролікі канвеернай стужкі, стрыжні з ПУ можна выкарыстоўваць 5 - 10 гадоў, стрыжні NR - толькі 1 - 2 гады).
Выдатная ўстойлівасць да хімічнай карозіі
Устойлівасць да алею: стрыжні з цвёрдай гумы PU дэманструюць надзвычай нізкую хуткасць пашырэння (≤5%, звычайная гума, напрыклад, хуткасць пашырэння NR>20%) да мінеральнага алею (напрыклад, гідраўлічнага алею, трансмісійнага алею) і сінтэтычнага алею (напрыклад, сіліконавага алею), падыходзяць для ўшчыльненняў каробкі перадач аўтамабіляў і дэталяў бурэння нафты;
Устойлівасць да растваральнікаў: Устойлівы да палярных растваральнікаў (такіх як ацэтон, этанол), але адчувальны да моцных акісляльнікаў (такіх як канцэнтраваная серная кіслата, канцэнтраваная азотная кіслата) (неабходна пазбягаць кантакту);
Устойлівасць да кіслот і шчолачаў: устойлівы да слабых кіслот (такіх як фосфарная кіслата, воцатная кіслата) і слабых шчолачаў (такіх як раствор гідраксіду натрыю, канцэнтрацыя ≤10%), але неўстойлівы да моцных кіслот (такіх як канцэнтраваная серная кіслата) і моцных шчолачаў (напрыклад, раствор гідраксіду натрыю>20%). 2.4. Шырокі тэмпературны дыяпазон адаптацыі
Прадукцыйнасць пры нізкіх тэмпературах: Тэмпература шклянога пераходу Tg поліэфірнага ПУ складае ад -60 ℃, і ён можа падтрымліваць высокую эластычнасць пры -40 ℃ (падыходзіць для ўшчыльненняў палярнага абсталявання);
Прадукцыйнасць пры высокіх тэмпературах: Тэмпература цеплавой дэфармацыі HDT дасягае 80-120 ℃ (60-80 ℃ для звычайнай гумы, такой як NR), а кароткачасовая тэрмаўстойлівасць можа дасягаць 150 ℃ (падыходзіць для ўшчыльненняў адсека рухавіка аўтамабіля).
Дакладная стабільнасць памераў
Водапаглынанне: насычанае водапаглынанне складае ўсяго 0,3%-0,5% (1%-2% для звычайнай гумы, напрыклад NR), а хуткасць змены памераў складае ≤0,05% (0,5%-1% для звычайнай гумы), што падыходзіць для прэцызійных дэталяў (напрыклад, ушчыльненняў штока поршня гідраўлічнага цыліндра);
Каэфіцыент лінейнага цеплавога пашырэння: 1,2×10⁻⁴/℃ (1,5×10⁻⁴/℃ для звычайнай гумы), на які менш уплываюць змены тэмпературы (кантроль допуску ±0,02 мм).
Поля прымянення
Горныя і інжынерныя машыны
Ролікі істужачнага канвеера: стрыжні з цвёрдай гумы PU выкарыстоўваюцца для ролікаў істужачнага канвеера шахты з выдатнай зносаўстойлівасцю і грузападымальнасцю, а таксама тэрмінам службы 5-10 гадоў;
Абліцоўванне каўша экскаватара: стрыжні з PU высокай цвёрдасці (Shore A 85-95) выкарыстоўваюцца для абліцоўвання каўша экскаватара, і іх ударатрываласць і зносаўстойлівасць лепшыя, чым футроўкі з высокамарганцавай сталі.
Аўтамабільная прамысловасць
Аўтамабільныя ўшчыльнення: стрыжні з цвёрдай гумы PU выкарыстоўваюцца для сальнікаў аўтамабільнага рухавіка і сальнікаў каробкі перадач з выдатнай устойлівасцю да алею і высокай тэмпературай;
Дэталі аўтамабільных амартызатараў: стрыжні з PU нізкай цвёрдасці (Shore A 60-75) выкарыстоўваюцца для ўтулак амартызатараў аўтамабільнай падвескі з пастаяннай дэфармацыяй пры сціску ≤15 %, што забяспечвае плыўнае кіраванне.
Перавозкі нафтахіміі і вадкасці
Ушчыльнення для свідравання нафты: маслостойкие стрыжні PU выкарыстоўваюцца для ўшчыльненняў пад высокім ціскам пры бурэнні нафты з трываласцю на сціск ≥10 МПа і ўстойлівасцю да пашырэння мінеральнага алею <5%;
Крыльчаткі хімічных помпаў: для крыльчатак хімічных помпаў выкарыстоўваюцца каразійна-ўстойлівыя паліурэтанавыя стрыжні, і іх устойлівасць да хімічнай карозіі лепшая, чым у звычайных гумовых крыльчатак.
Электрычныя і электронныя прыборы і бытавая тэхніка
Электронныя падушкі для раздыма: стрыжні з PU нізкай цвёрдасці (Shore A 70 - 80) выкарыстоўваюцца для мабільных тэлефонаў і камп'ютэрных падушачак для зніжэння ўдараў і супрацьстаяння ударам;
Рэдуктары бытавой тэхнікі і дэталі трансмісіі: зносаўстойлівыя стрыжні з ПУ выкарыстоўваюцца для рэдуктараў пральных машын і падшыпнікаў вентылятараў кандыцыянераў, а шум ніжэй, чым у металічных шасцярняў.