המאפיינים העיקריים של אלסטומר פוליאוריתן

המאפיינים העיקריים של אלסטומר פוליאוריתן

1.1 קשיות

טווח הקשיות של גומי רגיל הוא Shore A20 עד Shore A90, הקשיות של פלסטיק היא בערך Shore A95 עד Shore D100, והקשיות של אלסטומר פוליאוריטן נמוכה כמו Shore A10 וגבוהה כמו Shore D80, ואינה מצריכה עזרה של חומרי מילוי. מה שחשוב במיוחד הוא שלאלסטומר יש עדיין גמישות והתארכות גומי טובה מתחת לקשיות הפלסטית, בעוד שגומי רגיל יכול להשיג קשיות גבוהה יותר רק על ידי הוספת כמות גדולה של חומר מילוי ועל חשבון הפחתה משמעותית של הגמישות וההתארכות. מדווח שכאשר הקשיות גבוהה מ-75D, הגמישות שלו תאבד באופן רציני, וכאשר הקשיות גבוהה מ-85D, אין מדובר בחומר אלסטי.

1.2 חוזק מכני

אלסטומרי פוליאוריטן הם בעלי חוזק מכני גבוה, המתבטא במודול יאנג, חוזק הקריעה וכושר הנשיאה.

1.2.1מודול מתיחה של יאנג בתוך גבול האלסטי, היחס בין מתח מתיחה לדפורמציה נקרא מודולוס של יאנג (E) או מודול אלסטי.

אלסטומרים פוליאוריתן, כמו אלסטומרים אחרים, מצייתים למשפט הוק רק בהתארכות נמוכה (כ-2.5 אחוז). אבל מודול יאנג שלו גבוה בהרבה מאלסטומרים אחרים. יתרה מכך, מודול הפוליאוריתן של אלסטומרים של יאנג מכסה גומי ופלסטיק, והטווח רחב, שאין שני לו בחומרים אחרים.

1.2.2 כוח דמעות

חוזק הקריעה של אלסטומר פוליאוריטן גבוה מאוד, במיוחד מסוג פוליאסטר, שהוא יותר מפי שניים מזה של גומי טבעי.

1.2.3 כושר נשיאה

למרות שחזק הלחיצה של אלסטומרים פוליאוריטן אינו גבוה בקשיות נמוכה, אלסטומרי פוליאוריטן יכולים להגביר את הקשיות בהנחה של שמירה על גמישות הגומי, ובכך להשיג יכולת נשיאת עומס גבוהה. הקשיות של גומיות אחרות מוגבלת מאוד, כך שלא ניתן לשפר מאוד את כושר הנשיאה.

1.3 עמידות בפני שחיקה

עמידות הבלאי של אלסטומרים פוליאוריטן יוצאת מן הכלל, ותוצאות הבדיקה הן בדרך כלל בטווח של {{0}}.03 עד 0.20 מ"מ/מ"ר, שהם בערך פי 3 עד 5 מזה של גומי טבעי. בשימוש בפועל, בשל השפעתם של גורמים כגון חומרי סיכה, ההשפעה לרוב טובה יותר. עמידות בפני שחיקה קשורה קשר הדוק לחוזק הקריעה ולמצב פני השטח של החומר. חוזק הקריעה של אלסטומר פוליאוריטן גבוה בהרבה מגומיות אחרות, אבל מקדם החיכוך שלו עצמו אינו נמוך, בדרך כלל מעל 0.5, מה שמצריך הוספת חומרי סיכה בשמן, או הוספת כמות קטנה של מוליבדן דיסולפיד או גרפיט, שמן סיליקון, אבקת טטראפלואורואתילן, וכו', כדי להפחית את מקדם החיכוך ולהפחית יצירת חום חיכוך. בנוסף, מקדם החיכוך קשור גם לגורמים כמו קשיות החומר וטמפרטורת פני השטח. בכל המקרים, מקדם החיכוך גדל עם ירידה בקשיות ועולה עם עלייה בטמפרטורת פני השטח. מקסימום מגיעים בערך 60 מעלות.

1.4 תכונות עמידות בשמן וכימיקלים

אלסטומר פוליאוריתן, במיוחד אלסטומר פוליאוריתן פוליאסטר, הוא סוג של חומר פולימרי קוטבי חזק. יש לו זיקה מועטה לשמן מינרלי לא קוטבי, והוא כמעט ולא נשחק במזוט (כגון נפט, בנזין) ובשמן מכני (כגון שמן הידראולי, שמן מנוע, שמן סיכה וכו'), הרבה יותר טוב מגומי כללי, וניתן לשילוב עם גומי ניטריל דומה. עם זאת, הוא מתנפח מאוד באלכוהולים, אסטרים, קטונים ופחמימנים ארומטיים, ונהרס בהדרגה בטמפרטורה גבוהה. נפיחות משמעותית ולעיתים פירוק בפחמימנים הלוגנים. אלסטומר פוליאוריתן שקוע בתמיסה אנאורגנית, אם אין זרז, דומה לטבילה במים. זה מתפרק מהר יותר בחומצה חלשה ובתמיסת אלקלית חלשה מאשר במים, ולחומצה חזקה ולאלקלי חזק יש השפעה קורוזיבית גדולה יותר על פוליאוריטן.

טמפרטורת השימוש של אלסטומר פוליאוריטן בשמן היא מתחת ל-110 מעלות, שהיא גבוהה מזו שבאוויר. עם זאת, ביישומים רב הנדסיים, השמן תמיד מזוהם במים. בדיקות הראו שכל עוד השמן מכיל 0.02 אחוז מים, ניתן להעביר כמעט את כל המים אל האלסטומר. בשלב זה, אפקט השימוש יהיה שונה באופן משמעותי.

1.5 עמידות במים

עמידות המים של אלסטומרים פוליאוריטן בטמפרטורת החדר טובה, ולא תתרחש הידרוליזה ברורה בתוך שנה או שנתיים, במיוחד עבור סוגי פוליבוטדיאן, פוליאתר ופוליקרבונט. באמצעות בדיקת העמידות המשופרת למים, שיטת האקסטרפולציה מראה שהזמן הנדרש לאובדן מחצית מחוזק המתיחה במים בטמפרטורת החדר ב-25 מעלות, אלסטומר הפוליאסטר (פוליאתילן אדיפאט-TDI-MOCA) הוא 10 שנים, אלסטומר פוליאתרי (PTMG-TDI-MOCA) הוא 50 שנים, כלומר, סוג הפוליאתר הוא פי 5 מסוג פוליאסטר.

1.6 עמידות בחום וחמצון

עמידות החום של אלסטומרים פוליאוריטן בגזים אינרטיים (כגון חנקן) עדיין טובה, וגם העמידות לחמצן ולאוזון בטמפרטורת החדר טובה מאוד, במיוחד פוליאסטר. עם זאת, פעולה בו-זמנית של טמפרטורה גבוהה וחמצן תאיץ את תהליך ההזדקנות של פוליאוריטן. גבול הטמפרטורה העליון של אלסטומרים פוליאוריטן כללי באוויר לשימוש מתמשך ארוך טווח הוא 80-90 מעלות, והוא יכול להגיע ל-120 מעלות בשימוש לטווח קצר. הטמפרטורה שיש לה השפעה משמעותית על מימוש החמצון התרמי היא בערך 130 מעלות. מבחינת זנים, עמידות החמצון התרמית של סוג פוליאסטר טובה יותר מזו של סוג פוליאתר. מבין סוגי הפוליאסטר, סוג הפוליאתילן אדיפאט עדיף על סוג הפוליאסטר הכללי. בסוג פוליאתר, PTMG טוב יותר מסוג PPG, ושניהם משתפרים עם עליית קשיות האלסטומר. בנוסף, החוזק של אלסטומרים פוליאוריטן כללי יורד באופן משמעותי בסביבות טמפרטורות גבוהות.

1.7 ביצועי טמפרטורה נמוכה

לאלסטומרים של פוליאוריטן יש תכונות טובות של טמפרטורה נמוכה, בעיקר בעובדה שטמפרטורת השבירות היא בדרך כלל נמוכה ({{0}} ~ -70 מעלות ), וכמה ניסוחים (כגון PCL-TDI-MOCA) אינם שבירים אפילו בטמפרטורות נמוכות יותר. יחד עם זאת, גמישות הטמפרטורה הנמוכה של זנים עשרוניים (כגון PTMG-TDI-MOCA) טובה מאוד. מקדם ההתנגדות לקור דחיסה ב--45 מעלות יכול להגיע לרמה של 0.2-0.5, אבל לרוב הזנים, במיוחד כמה זנים בתפזורת, כמו אלסטומרים כלליים של פוליאסטר, יש נטייה גדולה יחסית להתגבש בשעה טמפרטורה נמוכה וגמישות נמוכה בטמפרטורה נמוכה, ולכן הם משמשים כאטמים. קל לדלוף שמן בשלב הראשוני ב--20 מעלות.

עם ירידה בטמפרטורה, הקשיות, חוזק המתיחה, חוזק הקריעה וקשיחות הפיתול של אלסטומרים פוליאוריטן עלו באופן משמעותי, בעוד שהריבאונד וההתארכות ירדו.

1.8 ביצועי ספיגת רעידות

ההשפעה של אלסטומר פוליאוריטן על מתח מתחלף הראתה היסטרזיס ברור. בתהליך זה, חלק מהאנרגיה של הכוח החיצוני נצרך על ידי החיכוך הפנימי של מולקולות האלסטומר ומומר לאנרגיית חום. תכונה זו נקראת ביצועי ספיגת הרטט של החומר, המכונה גם ביצועי ספיגת אנרגיה או ביצועי שיכוך. ביצועי ספיגת הרטט מתבטאים בדרך כלל על ידי מקדם הנחתה. מקדם הנחתה מבטא את אחוז האנרגיה המופעלת עליו שיכולה להיספג על ידי החומר המעוות. בנוסף לתכונות החומר, זה קשור גם לטמפרטורת הסביבה ולתדירות הרטט. ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך מקדם הנחתה נמוך יותר, תדירות הרטט גבוהה יותר והאנרגיה הנספגת גדולה יותר. כאשר התדר קרוב לזמן הרפיה של המקרומולקולה, האנרגיה הנספגת היא מקסימלית. אלסטומרים פוליאוריתן בטמפרטורת החדר יכולים לספוג 10% -20 אחוזים מאנרגיית הרטט, טוב יותר מגומי ניטריל. זה מתאים לספיגת כוח פגיעה גדול כאשר משרעת העיוות קטנה, ולספוג כוח פגיעה קטן כאשר משרעת העיוות גדולה.

בנוסף, היסטרזה יוצרת חום אנדוגני שמגביר את הטמפרטורה של האלסטומר. ככל שהטמפרטורה של האלסטומר עולה, הגמישות שלו עולה וביצועי השיכוך יורדים. לכן, יש להתייחס לאיזון המאפיינים השונים בעת תכנון חלקי השיכוך.

1.9 מאפייני חשמל

תכונות הבידוד החשמלי של אלסטומרים פוליאוריטן טובים יחסית בטמפרטורות עבודה כלליות, שוות בערך לרמות של ניאופרן ושרף פנולי. מכיוון שניתן ליצוק ולעצב אותו, הוא משמש לעתים קרובות כחומר להטמעת רכיבים חשמליים ולציפוי כבלים. בשל הקוטביות והזיקה המולקולרית הגדולה יחסית שלו למים, התכונות החשמליות של אלסטומרים פוליאוריטן משתנות מאוד עם טמפרטורת הסביבה, ואינן מתאימות לחומרים חשמליים בתדר גבוה. בנוסף, התכונות החשמליות של אלסטומרים פוליאוריטן יורדות עם עליית הטמפרטורה ועולות עם הגדלת קשיות החומר.

1.10 עמידות לקרינה

בין חומרים פולימריים סינתטיים, לאלסטומרים של פוליאוריטן יש עמידות טובה בפני קרניים בעלות אנרגיה גבוהה. עדיין יש לו ביצועים משביעי רצון תחת 105-106מינון קרינת גן. עם זאת, עבור אלסטומרים בהירים או שקופים, שינוי צבע עלול להתרחש תחת פעולת קרינה, בדומה לזה שנצפה בבדיקות הזדקנות אוויר חם או אטמוספרי.

1.11 עמידות בפני עובש

עמידות העובש של פוליאתר פוליאוריטן טובה, ורמת הבדיקה היא {{0}}, כלומר בעצם לא צומח עובש. עם זאת, פוליאוריטן פוליאסטר אינו עמיד לטחב, ותוצאת הבדיקה היא טחב קשה, שאינו מתאים לשימוש ואחסון בשטח טרופי וסובטרופי בתנאי חום ולחים. אלסטומרים פוליאסטר פוליאוריתן המשמשים בשטח ובסביבות חמות ולחות יש להוסיף חומרים אנטי פטרייתיים (כגון נחושת octahydroxyquinoline, BCM וכו', המינון הכללי הוא 0.1 אחוז -0.5 אחוזים) כדי לשפר את עמידות העובש שלו. . .

1.12 תכונות ביו-רפואיות

לחומרי פוליאוריטן יש תאימות ביולוגית מעולה. בדיקות טוקסיקולוגיות חריפות וכרוניות וניסויים בבעלי חיים אישרו כי חומרי פוליאוריטן רפואיים אינם רעילים, לא מעוותים, לא אלרגיים, לא מגרים מקומיים, ובורים לגבי פירוגן, והם היקרים ביותר. אחד מחומרי הפולימר הרפואי הסינתטי.