Статьи

Полиуретан: свойства и применение.

ПОЛИУРЕТАНЫ – это целый класс синтетических эластомеров с программируемыми свойствами, значительно различающихся по своим потребительским свойствам. Полиуретаны – это эластичные полимеры, которые отличаются химическим составом и строением, но обязательно содержат уретановые группы –NHCOO–, от которых и получили своё название. Первоначально полиуретаны как коммерческий продукт появились в США и Германии в 30-е годы XX века, перед началом Второй мировой войны, и были предназначены для замены дорогостоящих натуральных каучуковых резин, а также пробки и даже стали использоваться в военной промышленности. Создателем первого полиуретана считается всемирно известный ученый Байер (Германия), который совместно со своими сотрудниками синтезировал первые полиуретановые эластомеры. Уже в 1944 году в Германии, а в 1957 году и в США началось промышленное производство полиуретанов на основе сложных полиэфиров. С тех пор полиуретаны навсегда заняли свою нишу в промышленности как резиновытесняющая продукция. В СССР исследования в этом направлении были начаты только в 60-х годах и велись в нескольких НИИ при Академии Наук СССР.

После многолетних исследований было создано множество марок полиуретанов, значительно различающихся по своим характеристикам, возможностям и сферам применения. На настоящее время можно уверенно сказать, что современный полиуретан может успешно заменять как резины различных марок, каучуки, пластики так и металл. Одной из главных характерных особенностей полиуретанов является широкий диапазон твердости получающихся изделий (от 40 до 98 единиц по Шору, шкала А). Так, полиуретан твёрдостью 40 единиц по Шору будет мягким и эластичным, а твердостью 98 единиц – твёрдым как сталь.

Полиуретановые изделия имеют отличные механические характеристики – высокую абразивную стойкость (в 3-5 раз выше, чем у резины), эластичность (выдерживают растяжение до 1000%), прочность (в 20-25 раз превышает прочность резины), высокое сопротивление разрывам и многократным деформациям, прекрасную адгезию к металлам (прочность связи полиуретан-металл значительно выше, чем в аналогичных резинометаллических соединениях), вибростойкость и упругость при низких температурах, высокую стойкость к значительным неравномерным нагрузкам (до 105 МПа). Полиуретаны мало подвержены старению, имеют низкую температуру стеклования. Они характеризуются стойкостью к агрессивным средам, в том числе, к минеральным маслам, бензину, щелочам, кислотам, к большинству органических растворителей, к озону и ультрафиолетовым лучам, к морской воде. Полиуретаны обладают высокими диэлектрическими свойствами.

Там, где присутствуют большие знакопеременные механические нагрузки, большие диапазоны рабочей температуры (рабочая температура для большинства полиуретанов от –60°C до +80°C), полиуретаны обладают неоспоримыми преимуществами перед аналогичными изделиями на основе резин, пластиков и даже металлов. Так, полиуретановые валы применяют в линиях по производству холоднокатаной стали, а литьевой полиуретан используют для изготовления форм для штамповки из металла.

Для получения изделий из полиуретана применяется широкий спектр технологических методов: экструзия, прессование, литьё в открытые формы. Широкое применение в промышленности получили изделия из литьевого полиуретана. Литьевым способом можно изготавливать как крупногабаритные изделия, так и изделия средних и малых размеров. Это могут быть и шины для внутризаводского транспорта (надежность таких шин в 6-7 раз больше, чем шин из углеводородных каучуков), и листовые элементы (от тонких пленок до массивных полиуретановых пластин; опорные, демпфирующие элементы различного оборудования, уплотнительные кольца, манжеты и втулки; покрытия металлических валов, колес и роликов; детали устройств для транспортирования абразивного шлама, флотационных установок и гидроциклонов, применяемых в горнодобывающей промышленности. Литьевые полиуретаны используют также при изготовлении приводных ремней для ткацких машин, конвейерных лент, разнообразных уплотнительных деталей, деталей станков и машин, валиков для текстильной и бумажной промышленности, уплотнений гидравлических устройств и масляно-пневматических амортизаторов железнодорожного транспорта. Полиуретаны широко применяются в автомобилестроении. Из них изготавливают подшипники скольжения рулевого механизма, элементы подвески автомобилей, вкладыши рулевых тяг, самосмазывающиеся уплотнения, бензостойкие клапаны и маслостойкие детали.

И, напоследок, хотелось бы сделать несколько замечаний относительно качества и стоимости полиуретанов. В продаже имеются различные полиуретаны, которые существенно отличаются сферами применения, качеством, и ценой. Каждая марка полиуретана имеет свою сферу применения, и правильно определить, какой полиуретан нужно использовать в каждом отдельном случае, может только опытный специалист. При этом на отечественном рынке встречаются изделия из дешевого полиуретана, произведенного по устаревшим технологиям и несоответствующего современным требованиям и стандартам. Хороший, современный полиуретан - это достаточно дорогой материал, и он будет работать с неизменными физическими свойствами существенно дольше, чем дешевые аналоги. 
Не экономьте на качестве и остерегайтесь подделок.

Конструктор сайтов
Nethouse