Полиуретановые изделия широко применяются в разных отраслях промышленности: штамповка, катки, колеса, покрытия валов, опорные элементы, манжеты, корпусные детали, уплотнительные кольца и т.д. , и их потребление постоянно возрастает.
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, вулколаны, 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.
Уретановые эластомеры можно получать с широким диапазоном свойств. Благодаря высокому модулю полиуретанов по сравнению с другими эластомерами изделия из них можно делать с более тонкими стенками.
В таких странах как США, Англия, Германия, Япония и др. вместо резины успешно используется полиуретан. Стойкость против старения у полиуретановых эластомеров выше, чем у натурального и синтетического каучуков.
Физико-механические характеристики полиуретана |
|||||||
Показатель | НИЦ ПУ-5 | СКУ-ПФЛ-100 | СКУ-ФЭ-4 | СКУ ПФЛ-74 | Аркол 1000 | ПТГФ 1000 | СУРЭЛ -4М |
Твердость по Шору, усл.ед. | 70-95 | 92-98 | 65-85 | 85-92 | 55-70 | 85-90 | 85 -100 |
Предел прочности при растяжении, МПа | 19,6-38,1 | 38-50 | 20-26 | 28 | 30 | 19-37 | 20 -50 |
Относительное удлинение при разрыве, % | 350-600 | 350-380 | 500-780 | 200-450 | 300 | 300 -500 | 250 -400 |
Сопротивление раздиру, Н/мм | 80-120 | 80-100 | 120 | 119 | 30 | ||
Условное напряжение при 100% удлинении (не менее), МПа | 6 | 6 | 2 | 6 | 6 | 6 | 8 |
Относительная остаточная деформация после разрыва (не более), МПа | 10 | 10 | 15 | 15 | 10 | 10 | 10 |
Температурный диапазон, °С | -60 +140 | -60 +80 | -40 +80 | -60 +80 | -20 +60 | -50 +100 | -60 +120 |
Полиуретан обладает высоким сопротивлением разрыву, высокой износоустойчивостью и способностью выдерживать большое давление наряду с большой эластичностью, маслостойкостью и теплостойкостью. Полиуретан можно подвергать механической обработке различными способами.
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 750 атм) в широком температурном диапазоне (от -60 до 140 °С). При специальной обработке полиуретан создает прочные связи с металлом.
Сравнительные характеристики резины и полиуретана
Показатель | Значение для резины | Значение для полиуретана | Примечание |
Условная прочность при растяжении, МПа (кгс/см кв.) | 12,7 (130) | 35 (350) | Полиуретан прочнее резины в 2,5 раза |
Относительное удлинение при разрыве (не менее), % | 300 | 500 — 600 | Полиуретан эластичней резины в 2 раза |
Твердость, ед. Шора А | 40 — 50 | 55 — 97 | Полиуретан может быть изготовлен различной твердости |
Истираемость, м куб/т.Дж | 45 — 80 | 11,25 — 26,6 | Условная износостойкость полиуретана в 3 раза выше |
Плотность резины 1,37; плотность полиуретана 1,259;
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 ед.
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.
Особо успешно применяется полиуретан в производстве вибростойких деталей (например, устройство амортизации установок погружного электроцентробежного насоса, протектора центратора подвески НКТ), а также в уплотнительной технике и кузнечно-штамповом производстве.