Свойства полиуретанов различных марок

Свойства полиуретанов различных марок
Благодаря своим отличным эксплуатационным свойствам полиуретан используется как конструкционный материал во многих отраслях промышленности. Особенность уретановых эластомеров - исключительно высокие эксплуатационные свойства, превосходящие не только все типы каучуков, но и металлы.
На мировом рынке существует множество марок полиуретанов: адипрены, вулколланы, вулкопрены. Отечественные марки СКУ-ПФЛ-100, НИЦ-ПУ 5 и другие, полученные на основе отечественных полиэфиров не уступают, а по некоторым характеристикам превосходят импортные аналоги.
Физико-механические характеристики:
Материал |
ПТГФ -1000 |
СКУ -ПФЛ -100 |
НИЦ -ПУ-5 |
УР-70 В |
СКУ -ПЛ-60 |
Сурэл -20Ф |
СКУ -ПФЛ -100 М |
ЛУР-СТ |
ТТ 129 |
ТТ 194 |
Твердость по Шору А (D), усл.ед. |
95-98 |
95-98 |
88-93 |
70-80 |
50-60 |
93-97 |
95-100 |
75-85 |
80-90 |
(60-65) |
Предел прочности при растяжении, кгс/см² |
350-420 |
350-400 |
320-450 |
230-390 |
40-60 |
390-500 |
450-500 |
400-470 |
380-520 |
380-520 |
Относительное удлинение при разрыве, % |
310-370 |
310-350 |
450-580 |
670-800 |
420-1000 |
330-390 |
350-370 |
600-700 |
320-850 |
320-850 |
Относительное остаточное удлинение после разрыва, % |
не более 10 |
не более 10 |
не более 10 |
не более 15 |
не более 40 |
не более 8 |
не более 10 |
не более 10 |
не более 10 |
не более 10 |
Условное напряжение при 100% удлинении, кгс/см² |
130-160 |
130-160 |
75-95 |
20-35 |
15-40 |
140-160 |
145-170 |
50-80 |
140-160 |
140-160 |
Сопротивление раздиру, кгс/см |
90-110 |
90-110 |
75-100 |
30-45 |
6-15 |
90-110 |
85-95 |
20-30 |
90-110 |
90-110 |
Диапазон рабочей температуры, °С |
-30 +110 |
-40 +110 |
-60 +100 |
-30 +110 |
-30 +90 |
-40 +120 |
-70 +150 |
-30 +110 |
-60 +110 |
-60 +110 |
В условиях постоянной динамической нагрузки верхним пределом температуры эксплуатации следует считать +100 °С (за исключением СКУ-ПФЛ-100М). Низкие температуры не изменяют сильно свойства полиуретановых эластомеров. Изменения эластичности и твердости возникшие при температурах не ниже минус 18 °С носят обратимый характер. Хрупкость начинает появляться при температурах ниже -60°С. Таким образом, рабочие температуры полиуретановых изделий лежат в диапазоне от минус -60 до 100 °С, эластичность при этом практически не меняется. Допускается периодическое повышение температуры до +150 °С.
Проведенные опыты показали, что полиуретаны очень водостойки. При повышении температуры физико-механические показатели уретанов практически не снижаются. С целью улучшения физико-механических свойств при изготовлении уретанов могут быть использованы рецептурные добавки и наполнители.
Уретановые эластомеры обладают высокими диэлектрическими свойствами. Испытания показали, что при напряжении в 20000 В на образце толщиной в 2 мм наблюдалась "корона" (пробоя образца не наблюдалось).
Эластомеры имеют отличную стойкость к маслам и растворителям и подходят для работы со смазочными маслами, нефтью и ее производными, не имеют озонового старения, имеют высокую стойкость к микроорганизмам и плесени.
Опытная эксплуатация показала, что уретановые эластомеры имеют разную химическую стойкость по отношению к различным химическим реагентам. Очень быстро они разрушаются при воздействии ацетонов, азотной кислоты, соединений содержащих большой процент хлора (соляная кислота, жидкий хлор), формальдегида, муравьиной и фосфорной кислоты, скипидара, толуола.
Наиболее распространенным типом полиуретанов в настоящее время являются литьевые полиуретаны типа СКУ-ПФЛ-100, НИЦ ПУ-5, имеющие по отношению к другим видам, более высокие физико-механические характеристики и твердость по Шору А 85 - 90 едениц.
Литьевые полиуретаны чаще применяют для изготовления деталей внутризаводского транспорта, различных валов, шестерен, вибростойких деталей, отбойных молотков и других изделий для машиностроения, горнодобывающей, авиационной, автомобильной, нефтегазодобывающей, строительной, полиграфической и других отраслей промышленности.
Уретановые эластомеры, как конструкционные материалы, не просто заменяют металлы, а превосходят их по эксплуатационным свойствам в силу уникального сочетания физико-механических характеристик.
Особый интерес представляет применение литьевых полиуретанов в производстве вибростойких деталей (например, устройство амортизации установок погружного электроцентробежного насоса, протектора центратора подвески НКТ), а так же в уплотнительной технике и кузнечно-штамповом производстве.
Полиуретан с упехом заменяет резину различных марок (а в некоторых случаях и металлы), благодаря таким свойствам как: износостойкость, кислотостойкость, маслобензостойкость, высокие диэлектрические свойства, а также возможность работы при высоких давлениях (до 1200 атм) в широком температурном дипазоне (от -60 до 150 °С). При специальной обработке полиуретан имеет прочные связи с металлом.