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            什么是聚氨酯橡膠?聚氨酯橡膠的應(yīng)用及原理

            2024-6-27  閱讀(1755)

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            什么是聚氨酯橡膠?

            聚氨酯橡膠

            聚氨酯橡膠是具有氨基甲酸酯鍵的聚合物,是合成橡膠的一種,具有優(yōu)異的彈性和剛性(圖1)。

            特別是它具有優(yōu)良的機械強度和耐磨性,因此具有能夠長期使用的優(yōu)點。聚氨酯橡膠的性能根據(jù)材料的組成和粘合方法的不同而有很大差異。

            從廣義上講,可分為主鏈上有酯鍵的聚酯型聚氨酯橡膠(AU)和主鏈上有醚鍵的聚醚型聚氨酯橡膠(EU)兩種。

            AU具有酯鍵,易水解,但具有優(yōu)異的耐油性和機械強度。

            另一方面,EU的耐油性和機械強度比AU差,但它會水解,具有優(yōu)異的耐水性,以及耐寒性、橡膠彈性和耐磨性。

            聚氨酯橡膠的結(jié)構(gòu)

            圖1. 聚氨酯橡膠的結(jié)構(gòu)

            聚氨酯橡膠的應(yīng)用

            聚氨酯橡膠用于輥、輪胎、帶式輸送機和運動鞋的鞋底。利用其耐磨性的一個典型例子是工廠中使用的皮帶比較。

            但在酸性或高濕環(huán)境下使用時必須小心,否則會加速劣化。由于其高彈性,它也被用于運動鞋的鞋底。

            它之所以具有如此廣泛的用途,是因為彈性等特性可以根據(jù)材料成分和制造方法自由改變。

            聚氨酯橡膠劣化的原因及對策

            聚氨酯橡膠在自然環(huán)境中劣化的原因有光、熱、氧氣、水、微生物等。其中,由于光和熱引起的劣化是由于氧化反應(yīng)引起的分解,并且物理性能由于氨基甲酸酯鍵的斷裂而劣化。

            作為對策,添加紫外線吸收劑和抗氧化劑是有效的。 其次,由水引起的劣化的一個例子是聚氨酯鍵的水解,聚酯型聚氨酯橡膠比聚醚型聚氨酯橡膠更容易劣化。

            此外,就聚酯而言,酯鍵也會因水解而劣化。通過添加碳二亞胺化合物可以防止這種類型的劣化。

            由微生物引起的變質(zhì)的典型例子是真菌引起的微生物分解。聚氨酯橡膠比塑料等一般聚合物化合物更容易受到微生物分解。

            另外,在這種類型的劣化中,聚酯型聚氨酯橡膠比聚醚型聚氨酯橡膠更容易劣化。

            據(jù)報道,該機制包括微生物產(chǎn)生的酯酶水解酯鍵。

            聚氨酯橡膠的原理

            聚氨酯橡膠的種類和特性 聚氨酯橡膠用途廣泛,可通過改變制造方法來控制其特性。

            合成方法是多元醇(通常是二醇)和二異氰酸酯之間的加聚反應(yīng)。 主要采用以下三種制造方法。

            1. 奇跡型

            用于加工合成橡膠的常見制造方法之一,其中將原材料制成面團,然后倒入模具中并壓制成型。

            由于其方法非常簡單,因此可以獲得很高的生產(chǎn)效率。另一方面,也存在易水解、材料性能差等缺點。

            2. 熱塑性型

            這是采用樹脂加工方法的制造方法,也稱為注射式。將粒狀聚氨酯橡膠加熱熔融后,注入模具中成型。它的優(yōu)點是生產(chǎn)便宜,但制造設(shè)備昂貴,因此制造方法以批量生產(chǎn)為主。

            3.澆注型聚氨酯型

            液體聚氨酯橡膠和固化劑在模具中混合并硫化。硫化使聚氨酯橡膠分子相互交聯(lián),賦予其高彈性。

            經(jīng)過一天的過程后,它就成型并制造出來了。許多公司都采用這種方法,因為它需要較便宜的制造設(shè)備,而且還可以加工復(fù)雜的形狀。然而,由于制造需要時間,所以制造效率低。


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