7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Полиуретан: уникальные характеристики и распространенные области применения

Содержание

Полиуретан: уникальные характеристики и распространенные области применения

Полиуретан – уникальный материал, появившийся на рынке порядка 80-ти лет назад. Его первооткрыватель – химик-технолог из Германии – Отто Байер. Свойства данного сырья варьируются. Все зависит от компонентов и пропорций, используемых в процессе синтеза. Благодаря современным технологиям производителям удается получать материалы с разной структурой – мягкой, вспененной, твердой. Полиуретан от https://www.tomix.com.ua может являться аналогом резины, каучука, пластика и даже металла. Это, поистине, универсальный материал и сфера его применения постоянно расширяется , захватывая все новые области и вытесняя материалы с менее развитыми функциональными возможностями. Этот материал широко шагает по планете и еще не раз удивит нас своим потенциалом использования.

Основные преимущества полиуретана

Популярность материала в разных сферах обуславливается невысокой ценой и большим количеством положительных свойств. К числу последних можно отнести:

  • длительный срок применения с сохранением первоначальных показателей;
  • износоустойчивость при возникновении разных нагрузок – от ударов до трения;
  • отсутствие склонности к поражению грибками, плесенью, насекомыми и грызунами;
  • устойчивость по отношению к ультрафиолетовым излучениям, влаге, маслам, большому перечню химических и техногенных соединений.


С самыми разнообразными характеристиками для промышленной и строительной сферы можно купить полиуретан по невысокой стоимости. Это также относится к числу его неоспоримых преимуществ.

Распространенные области применения полиуретана

В зависимости от типовых решений и характеристик, полиуретан может применяться в следующих отраслях:

  • конструирование автомобилей, самолетов и других видов техники;
  • создание промышленного оборудования;
  • сельскохозяйственная область;
  • медицина;
  • электротехническая и энергетическая промышленность;
  • формирование очистительных сооружений;
  • легкая промышленность и прочих.

Из полиуретана производят втулки и ремни, изоляцию, кабельные обмотки, фильтры, шланги и трубопроводные изделия, подошвы для обуви, колесики и другие детали для роликов, гидроскутеров, скейтбордов. Этот материал хорошо взаимодействует с живыми тканями человеческого организма. Благодаря данному факту его часто применяют при создании зубных протезов, нитей для наложения швов, сердечных клапанов и т. д. В сельском хозяйстве полиуретан выступает в качестве основы для изготовления устройств сортировки для травы корнеплодов, приспособлений для ощипа бройлеров и других птиц. Здесь перечислены только наиболее распространенные изделия. В целом продукция из полиуретана встречается повсеместно.

Полиуретан: характеристики, применение и цены

На сегодняшний день полиуретан является одним из самых востребованных полимеров в крупнейших сегментах промышленности.

Особенность полиуретанов — исключительно высокие физико-механические свойства, по некоторым параметрам превосходящие не только все типы резин, каучуков, но и металлы.

Пластины и стержни из полиуретана можно приобрести оптом или в розницу.

Современное оборудование позволяет изготавливать разнообразные изделия из полиуретана по чертежам заказчика с точным соблюдением всех размеров.

Удобные сервисы транспортировки позволят организовать быструю доставку полиуретана.

Закупка полимеров и пластиков у крупных поставщиков имеет ряд преимуществ:

  • широкая география поставки;
  • опт и розница;
  • востребованные типоразмеры;
  • персональный подход к клиентам.

Ознакомиться с ассортиментом.

На сегодняшний день полиуретан является крайне востребованным сырьем в промышленности. Этот полимер составляет серьезную конкуренцию резине, каучуку и металлу. Полиуретан применяется в жидком и твердом виде, в том числе в формованном — в листах.

Свойства полиуретана

Полиуретан — чуть ли не самый известный полимерный материал, а точнее, целый класс синтетических полимеров, молекулы которых содержат уретановые группы. Свойства этих полимеров существенно варьируются в зависимости от их молекулярной структуры. Однако отличительным свойством данной группы материалов является высокая эластичность и вязкость, именно поэтому полиуретаны относятся к группе эластомеров.

Полиуретаны отличаются высокими прочностными характеристиками и широким температурным диапазоном эксплуатации — от −60 °С до +80 °С.

Приведем некоторые свойства полиуретанов:

  • Высокая степень твердости — позволяет использовать этот материал при сильных механических нагрузках.
  • Высочайшая износостойкость, в том числе абразивная стойкость (устойчивость к воздействию абразивов твердых материалов, использующихся для шлифовки, полировки и другой обработки поверхностей).
  • Высокая эластичность при высокой твердости. Значение прочности — до 50 МПа — обеспечивает невероятную устойчивость к деформациям.

Кроме того, полиуретан не подвержен образованию микроорганизмов и плесени, обладает стойкостью к маслам и растворителям. Из него можно изготавливать изделия любой формы и размеров (литьевым методом).

Плюсы и минусы материала

Полиуретан имеет многочисленные преимущества перед резиной, металлами и пластиками. В сравнении с резиной полиуретан медленнее стареет, выдерживает бόльшие нагрузки, быстрее восстанавливает форму при деформациях, обладает большей эластичностью, устойчив к воздействию масел. К полиуретану гораздо меньше прилипает грязь.

По сравнению с металлическими поверхностями материал обладает большей эластичностью, меньшим весом, он не проводит электричество, устойчив к воздействию абразивов. По соотношению стоимость/долговечность полиуретан также выигрывает. Если говорить о применении в производстве и различных механизмах, то полиуретан позволяет удешевить процесс производства, а полученные с его применением механизмы обладают меньшим уровнем шума. Наконец, оборудование из полиуретана требует меньших затрат на обслуживание и ремонт, нежели металлические аналоги.

По сравнению с разными видами пластика полиуретан обладает превосходной устойчивостью при механических воздействиях, большей упругостью и стойкостью по отношению к абразивам. Он не теряет эластичности в условиях низких температур, не раскалывается при ударных нагрузках. В отличие от пластика из полиуретана легче формируются толстые слои.

К общим плюсам полиуретана можно отнести следующие качества:

  • Низкая масса, дающая возможность уменьшения веса изделий.
  • Устойчивость к атмосферным воздействиям и различным химическим веществам.
  • Диэлектрические свойства.
  • Программируемый коэффициент трения — возможность изготовления материала с необходимым коэффициентом трения — от очень низкого до очень высокого.
  • Способность к удлинению до 650%.
  • Возможность кратковременной эксплуатации при температуре до +100 °С.
  • Высочайшая долговечность, эластичность, упругость, твердость и прочность.

К абсолютным минусам полиуретана относится трудность с переработкой его отходов. В остальном же его плюсы могут превратиться в минусы в зависимости от сферы применения. Например, полиуретановые сайлентблоки делают подвеску более жесткой по сравнению с резиновыми. Кроме того, материал обладает плохой сопротивляемостью к скручиванию. При низких температурах сайлентблоки из ПУ становятся излишне твердыми и хрупкими, и значит, легко разрушаются. Что касается использования материала в декоре и лепнине, то вспененный полиуретан дает усадку из-за пористой структуры, а рисунок может ложиться нечетко. Полиуретан широко используется при изготовлении обуви, и в данном случае его очевидным недостатком является отсутствие воздухопроницаемости.

Производство полиуретана и полуфабрикатов из него

Для производства изделий из полиуретана используются практически все технологические методы — литье, прессование, экструзия, заливка на стандартном оборудовании. При использовании литья не требуются дорогостоящие и сложные формы, как при использовании других материалов. Полиуретан представлен на рынке во множестве форм: жидкий, вспененный (поролон, пенопласт), твердый (в виде листов, пластин, стержней и пр.), напыляемый (полимочевина).

На данный момент полиуретан является одним из самых востребованных полимеров в крупнейших сегментах промышленности. По оценкам компании Labyrinth Research&Markets, в 2015 году мировой объем производства полиуретана составил 21,3 млн тонн. Согласно их прогнозу, к 2020 году эта цифра достигнет 30 млн тонн. Специалисты отмечают стабильное развитие отрасли, темп роста которой превышает динамику мирового ВВП. В России объем рынка полиуретана в 2014 году составил 270 тыс. тонн, из которых 150 тыс. тонн — импорт, 120 тыс. тонн — собственное производство. При этом 84% пришлось на вспененный полиуретан (38% — жесткий, 46% — мягкий). Наибольший спрос приходится на мебельную промышленность (34%), автопром (22%), строительство (22%), трубопроводный транспорт (8%), холодильную промышленность (7%).

Читать еще:  Качественное обслуживание кондиционеров

Применение материала и изделий из него

Сферы применения полиуретана разных форм:

  1. Жидкий и в виде спрея:
    • покрытие поверхностей бетона, кузовов, люков, резервуаров, тоннелей;
    • гидроизоляция крыш, изготовление лакокрасочных изделий, клеев, герметиков;
    • изготовление форм для литья из бетона, гипса, воска, в том числе для производства небольших скульптур, декора и архитектурных элементов.
  2. Пенополиуретаны — изготовление пористых утеплителей, наполнителей.
  3. Листовой — производство футеровочных элементов, прессовых штампов, опорных поверхностей роликов, валиков, колес.

Применение в отраслях промышленности:

  • Тяжелая (амортизирующие прокладки для станков и агрегатов).
  • Строительная (вибростойкие полы, антискользящие покрытия, фасадные системы).
  • Автомобильная (шины, сайлентблоки, валы, ролики, пружины, втулки, подшипники, маслостойкие детали и пр.).
  • Мебельная (изготовление матрасов, крепежных элементов).
  • Текстильная и обувное производство (коврики, искусственные кожи, подошвы).
  • Медицина (имплантаты, презервативы, протезы) и т.д.

В целом полиуретан — очень распространенный материал, который применяется практически во всех сферах производства. Особо широко он востребован в строительстве, мебельной и автомобильной промышленности.

Стоимость полиуретана

Стоимость полиуретана зависит от фирмы-производителя, вида материала и многих других факторов. Например, цены на листовой полиуретан зависят от толщины и габаритов листа.

Стоимость листа размером 0,5 х 0,5 м и толщиной 5 мм составляет не менее 1100 рублей, оптовая цена — порядка 500–900 рублей.

Цены на пластины толщиной 10 мм — в диапазоне 1000–1700 рублей, 20 мм — 2000–3500 рублей, 80 мм — от 12 000 рублей.

Полиуретановые стержни от 20 мм будут стоить около 80 рублей за штуку, 35 мм — 300 рублей, 50 мм — 400 рублей, 100 мм — 1600 рублей, 200 мм — 9 800 рублей.

Жидкий ПУ обойдется в 300–500 рублей за 1 кг.

Стоимость вспененного полиуретана отечественного производства — примерно 400 рублей за 1 кг; иностранного — 1000–2000 рублей за 1 кг.

Итак, полиуретан обладает уникальными характеристиками и во многом превосходит резину, каучук, пластик и даже металл. Потребление этого полимера в мировой промышленности из года в год растет, расширяются сферы его применения. Полиуретан на российском рынке представлен как отечественными, так и зарубежными производителями, поэтому цены на него могут существенно варьироваться. Необходимо учитывать, что на сегодняшний день производство полиуретана в России зависит от импорта химических компонентов, входящих в его состав.

Где можно купить полиуретан?

На вопрос отвечает специалист компании «МетПромСтар»:

«Рынок полиуретанов достаточно насыщенный, однако большинство продавцов ориентируются в основном на какой-либо один вид материала. Например, «МетПромСтар» специализируется на поставках полиуретана в пластинах и стержнях, которые на сегодняшний день наиболее востребованы на рынке. Мы работаем с отечественными и зарубежными производителями из Китая, в ассортименте компании — листы полиуретана толщиной от 5 до 80 мм и полиуретановые стержни диаметром от 20 до 200 мм. У нас можно купить листовой полиуретан как оптом, так и в розницу.

Мы располагаем собственным современным складом, который соответствует европейскому уровню и оснащен передовым импортным оборудованием. Кроме полиуретана, на нем хранятся и другие полимеры — капролон (полиамид-6) в гранулах, стержнях и листах, стержневой и пластинчатый полиацеталь, фторопласт, текстолит и стеклотекстолит, листовой винипласт и оргстекло. Вся продукция имеет множество типоразмеров. Мы работаем с 2005 года и поставляем технические пластики по всей России».

Полиуретан листовой. Свойства и применение

Современный универсальный материал, который обширно применяется в различных сферах – полиуретан, открыт в середине 20-го века. Это большая группа полимеров, объединенная эластичностью, вязкостью. Технические характеристики каждого могут отличаться, но впечатляет удобство использования и эксплуатации.

Листовой полиуретан представлен в виде твердых заготовок – прямоугольных пластин. Он достаточно конкурентоспособен даже в сравнении с аналогами из дерева, металла.

Производство листового полиуретана

Компоненты, используемые для изготовления полиуретана являются нефтепродуктами (полиол, изоционат). Материал для производства должен соответствовать требованиям ТУ 84-404-78.

Есть несколько технологий производства листового полиуретана . Это:

  • литье, где сырье подается в пресс-формы в условиях высоких температур и под определенным давлением;
  • заливка, схожа с первым способом, но отсутствуют специально созданные параметры среды;
  • прессование чаще применяется для изготовления предметов сложной конфигурации. Смолу определенной твердости прессуют в изделия;
  • экструзия позволяет получить потоковое производство путем выталкивания сырья из формирующих отверстий. Впоследствии заготовки нарезаются по размерам и на выходе получается большое количество изделий, которые будут поставляться погонными метрами.

Зачастую для получения листового полиуретана применяется литьевой метод.

Современный рынок может предложить обширный выбор листового полиуретана. Это разные воплощения в размерах, цене, в зависимости от производителя, марки. В нашей стране распространены модификации — СКУ7Л, СКУ-ПФЛ100, СКУ-ПФЛ74, Аркол100, НИЦ ПУ-5 и другие. Друг от друга каждая марка отличается техническими характеристиками.

Марка , обозначающая класс материала, включает следующие переменные:

  • твердость (измеряется по методу Шора);
  • сопротивляемость раздиру;
  • устойчивость на сжатие и растяжение;
  • способность после деформации возвращать исходную форму.

Номенклатурное описание листов указывает на габаритные размеры. К примеру, артикул плиты 500х500х5мм, где первые две величины соотношения сторон, а последняя – толщины. Сам материал сокращенно обозначается ПУ или PU, PUR.

Свойства полиуретана

Рассмотрим свойства материала, подчеркивающие его индивидуальные характеристики.

Физические свойства листового полиуретана выгодно выделяют его среди аналогов. Это:

  • высокая прочность;
  • износостойкость даже при воздействии абразивов;
  • продолжительный срок эксплуатации;
  • повышенная сопротивляемость разрыву;
  • свойство обратной деформации;
  • устойчив к коррозии, не гниет, не способствует росту грибка, плесени;
  • не впитывает влагу.

Химические свойства листов полиуретана заключаются в высокой степени устойчивости к воздействию некоторых агрессивных сред. Так, материал может долгое время контактировать с:

  • растворителями;
  • маслами;
  • нефтепродуктами, горюче-смазочными составами.

Не меняет лист ПУ своих характеристик и при воздействии ультрафиолета, при долгом нахождении в воде пресной или соленой. Но возможно разрушение от воздействия кислот, щелочей, веществ, содержащих хлор, ацетон,

Технические характеристики показывают в каких условиях материал сохраняет рабочие качества:

  • при диапазоне температур от -700С до +1200С;
  • эластичность по шкале Шора от 47 до 97 единиц;
  • максимальное давление — 100 МПа.

Габаритные размеры и толщина листового полиуретана разнятся в зависимости от сферы применения. Но, чаще всего, это прямоугольные или квадратные полотна толщиной 20 мм – 300 мм, соотношением сторон – 800Х1000мм, 500Х500 мм. и т.д. Возможно изготовление по индивидуальным размерам заказчика.

Сфера применения

Листовые ПУ изделия, в силу уникальных свойств, широко используются в различных сферах. Способствует этому и относительно низкая стоимость материала. В таблице ниже подробнее о применении:

футеровочные элементы агрегатов, используемых для дробления, измельчения, транспортировки пород

— защита металлической поверхности от быстрого износа и истирания

футеровочные элементы емкостей, резервуаров, в которых работают с агрессивными составами

— защита поверхности оборудования

в качестве пластин для кузнечно-прессового оборудования

— штамповка деталей полиуретаном увеличивает надежность подвижного состава при эксплуатации

Производство уплотнительных, опорных элементов

покрытие колес, узлов, валиков, роликов

— защита от износа динамичных частей механизмов

Строительство и ремонт

вибростойкие покрытия для полов, уплотнения дверей, окон;

— снижения уровня вибрации при механическом воздействии;

— оформление фасадов жилых домов, общественных зданий

Производство элементов интерьера

антискользящие напольные покрытия для ванных комнат, бассейнов;

подложка под ковры

— увеличения удобства эксплуатации предметов;

— обеспечение простоты уборки, чистки поверхностей

Читать еще:  Как разрезать оргстекло в домашних условиях

Элементы интерьера, экстерьера авто

коврики для автомобилей (в салон, багажник), покрытия для педалей, дверные ручки;

детали внешнего тюнинга (спойлеры, бамперы и т.д.)

— повышение удобства, безопасности эксплуатации авто

изготовление подошв обуви;

материала, имитирующего кожу

— обеспечение удобства и длительности ношения обуви

Различные сферы промышленного производства

элемент конструкции — фундамента под станки, агрегаты с большой долей вибрационного воздействия на здание

— пластины ПУ амортизируют, снижают вибрационную нагрузку

Таким образом, листовой полиуретан применяется в различных сферах и выполняет обширный перечень функций. Его можно резать или сверлить, при необходимости производить шлифовку, фрезерование.

Переработка. Одной из главных проблем использования полиуретана в листах является утилизация. Хоть он и занимает малую долю в структуре пластмассового мусора, но экологичное применение очень важно. И переработка позволяет решить эту задачу.

Листы ПУ или изделия из них могут быть:

  • сожжены в специальных условиях с целью регенерации энергии, что является наименее приемлемым способом утилизации;
  • измельчены механически для последующего использования в производстве;
  • химически разложена на исходные мономеры (путем гидролиза, гликолиза, аминолиза, пиролиза), из которых снова производят полиуретан. Метод подойдет для переработки относительно чистых отходов.

Переработка позволяет создать замкнутый круг и сэкономить средства на вывоз отходов. А главное, максимально снизить уровень загрязнения окружающей среды.

Инфраструктура нашей страны недостаточно развита для предоставления полноценной возможности организации безотходного производства. Но компании своими силами, а также государство, в свете поэтапного осознания актуальности вопроса защиты экологии, пытаются выстроить некоторый порядок переработки отходов полиуретана.

Достоинства и недостатки

Листы полиуретана являются одним из наиболее востребованных полимеров. Рассмотрим, какие достоинства есть у данного материала и какие недостатки могут выявиться при использовании.

Плюсы листового полиуретана можно выстроить в достаточно пространный список. Вот наиболее важные из них:

  • твердость в сочетании с эластичностью;
  • долговечность при сохранении оптимальных технических условий;
  • оптимальное соотношение цены и качества;
  • практичность, нет нужды в особом уходе;
  • малый вес, что позволяет снизить вес изготавливаемого изделия;
  • возможность изготовления листов любой толщины и конфигурации литьевым методом.

Замена полиуретаном частей, деталей продукта приводит к значительному удешевлению процесса производства без изменения свойств конечного изделия. Меньшая себестоимость приводит и к снижению цены на товар.

Минусы листов ПУ также нужно отметить. Это:

  • сложный процесс утилизации;
  • материал «не дышит», что важно при изготовлении подошв для обуви;
  • невозможность использовании в контакте с кислотами, щелочами;
  • жесткость, что при некоторых способах эксплуатации нежелательно.

Для многих сфер производства перечисленные минусы не являются существенными. Поэтому, выбирая между полиуретаном и аналогами, предпочтение отдается первому материалу.

Сравнительная характеристика листов ПУ с аналогичными материалами покажет, в чем он превосходит их, а в чем уступает.

Лист металла или полиуретана ? Выбор между ними следует сделать, руководствуясь тем, что полимер легче, пластичнее, он диэлектричен. Также дешевле и, в отличие от металла, не подвержен коррозии, гасит часть инерции в некоторых условиях. При этом, есть вид работ, в которых необходимо использование именно стальных листов.

Лист ПУ или резиновое полотно? В данной паре ПУ жестче, устойчивее к загрязнениям, высоким нагрузкам. Он в два раза эластичнее, прочнее, а срок службы в 3 раза дольше. Но резина мягче.

Лист пластика или полиуретана? Здесь последний эластичнее, даже в условиях очень низких температур. Также лист ПУ устойчивее к абразивному, механическому воздействию, безопаснее, так как не используются пластификаторы. Он может быть толще, чем лист пластика.

Таким образом, полиуретан достаточно распространен, прост в эксплуатации. несмотря на появление полипропиленов, он не теряет актуальности. Ведь их существенным недостатком, в сравнении с ПУ листами, является особенность производства, необходимость сложного оборудования. Это значит, что за рубежом и в странах СНГ подавляющее большинство предпочитают работать с полиуретаном.

Качественный и выгодный материал для успешного развития большого или малого производства!

Полиуретан

Полиуретан (кратко ПУ) представляет собой полимер, отличающейся упругостью, износостойкостью. Полиуретановые продукты широко распространены на промышленном рынке благодаря широкому спектру прочностных характеристик. Эти материалы вытеснили изделия из резины, так как их можно эксплуатировать в агрессивных средах, при больших динамических нагрузках и в более широком спектре температур. Спектр рабочих температур для данного материала соответственно -60 °C — +110 °C.

На рынке промышленности полиуретан чаще всего представлен в виде твердых заготовок (листов, стержней). Но используются и более мягкие — вспененные формы полиуретана, а также материал в жидком виде.

Купить листовой полиуретан можно толщиной от 5 до 80 мм, размер листа – 50×50 сантиметров мм. Стержни — диаметром 20 – 200 мм при длине 400 – 600.

Полиуретановые изделия составляют серьезную конкуренцию металлическим, пластиковым и резиновым аналогам.

ПУ — современный, востребованный и безопасный полимер. Он эксплуатируется для производства разнообразных потребительских, промышленных товаров, которые делают нашу жизнь удобнее и при этом являются экологически безопасными.

Свойства, характеристики полиуретана

Полиуретан (ПУ), отличающийся высокой эластичностью, вязкостью, относится к группе эластомеров. Эти материалы способны удлиняться под нагрузкой (растяжение) и возвращаться в начальное состояние без структурных изменений после снятия нагрузки.

Если рассматривать пару «полиуретан — резина», то первый материал превосходит второй по:

  • эластичности — относительное удлинение при разрыве полиуретана в два раза больше;
  • прочности — прочность в два раза выше;
  • устойчивости к истиранию — износостойкость полиуретана в три раза больше;
  • стойкости к озону — не разрушается при взаимодействии с озоном.

Полиуретановые листы, стержни, другую продукцию отличают физико-химические свойства, которые определяют возможность их эксплуатации в различных сферах промышленности:

  • полиуретан нейтрален к ряду кислот, растворителей, поэтому его используют: в типографиях (валки печатающих устройств), химической промышленности, для хранения химических реактивов;
  • высокая твердость (около 98 ед. по шкале Шора) позволяет применять его вместо металла там, где существуют высокие механические нагрузки. Например: для изготовления ведущих элементов конструкций машин на гусеничном ходу;
  • у эластомера большая ударная вязкость, стойкость к вибрациям. Эти качества позволяют использовать его для производства ремней приводных, лент для конвейеров, пружин, сит для грохотов в горнодобывающей отрасли, демпферов, прочих изделий;
  • стойкость к повышенному давлению делает возможным использование для производства манжет, колец, втулок, вкладышей, сальников высокой прочности;
  • ПУ имеет низкую теплопроводность. Он сохраняет упругость при отрицательных температурах до -50 °C. Также работает при температурах до 110 °C и даже может выдержать непродолжительное увеличение температуры до 140 °C. Это дает возможность использовать полимер для изоляции холодильных складов, изготовления полиуретановых колес или колес, гуммированных (обрезиненных) полиуретаном;
  • из-за стойкости к воздействию бензина, масел вышеупомянутые гуммированные колеса более предпочтительны по сроку эксплуатации, чем каучуковые и резиновые. Также по сроку службы выигрывают полиуретановые уплотнения, используемые в нефтяной промышленности;
  • полиуретаны – диэлектрики, поэтому полиуретановое покрытие обеспечивает не только водо-, термо- , но и электроизоляцию;
  • химическая неактивность, стойкость к возникновению плесени, микроорганизмам делает предпочтительным эксплуатацию в пищевой промышленности, медицине;
  • полиуретановые листы, втулки, стержни, другие изделия способны подвергаться многократным деформациям без изменения прочностных свойств. Большой срок эксплуатации, надежность делают такую продукцию более востребованной, в сравнении с резиновыми аналогами. Для различных отраслей промышленности возможно изготовление колес, валков, роликов, валов, имеющих полиуретановое покрытие, а также гуммированных мельничных барабанов или непосредственно мелющих поверхностей.

Подведем итог. Полиуретановые детали мало подвержены процессу старения, стойки к воздействию окружающей среды, воздействию влаги, химических элементов, абразивному износу, коррозии. По своим свойствам они не уступают металлическим, пластиковым и превосходят резиновые изделия.

Полиуретан листовой

Листовой полиуретан — это прямоугольная пластина, изготовленная из упругого эластичного полимера. Качество полиуретановых листов регламентируется ТУ 84-404-78.

Методы изготовления полиуретановых листов — прессование, экструзия (выдавливание), литье. Поверхность листового полиуретана, в зависимости от эксплуатационных требований, может обладать как антифрикционными, так и противоскользящими свойствами. Свойства определяются химсоставом, особенностями структуры.

Чаще всего производят листы с шириной от 0,1 до 0,2 м, длиной от 1 до 1,5 м, толщиной от 20 до 300 мм. Данный размерный ряд может быть изменен по требованию заказчика.

Читать еще:  Преимущества масляного трансформатора КТПТО

Наиболее часто встречаются литьевой полиуретан СКУ-ПЛФ, СКУ-7Л.

Рассмотрим физико-химические характеристики литьевого полиуретана СКУ-7Л:

  • прочность при растяжении — 30 МПа;
  • условное напряжение при растяжении образца до 100% — около 2 МПа;
  • спектр рабочих температур — от -50 °C до 100 °C;
  • твердость по шкале Шора — 75-85 ед.;
  • плотность полиуретана — 1180 кг/м³;
  • относительное удлинение — 450%.

Уникальные свойства листовых изделий из ПУ (листов, плит, пластин), обусловленные их долговечностью, практичностью, делают их широко востребованными во многих промышленных сферах. Так, например, из листового ПУ производят такую продукцию:

  • строительная отрасль — нескользкие половые покрытия; части фасадов, устойчивые к вибрации;
  • конструирование машин, механизмов — детали, контактирующие с маслами, шины, втулки;
  • тяжелая промышленность — детали амортизаторов, футеровка;
  • легкая промышленность, например обувная — подошвы для обуви.

Полиуретан стержни

Полиуретан стержень — это цилиндрическая заготовка, изготовленная из износостойкого упругого полимера. Качество полиуретановых стержней сопоставимо с ТУ 2226-001-37455706-2011.

Методы изготовления стержней ПУ аналогичны методам производства листов ПУ: литье, экструзия, прессование.

Два основных габаритных размера стержней: диаметр от 20 до 300 миллиметров, длина, которая определяется по ТУ 84-404-78 косвенным методом. Основное условие — заготовка определенного диаметра не должна весить более 150 килограмм.

Уникальные свойства полиуретановых стержней, обусловленные возможностью синтезировать полимеры с различными свойствами (например, с разным показателем коэффициента трения), делают их широко востребованными во многих промышленных сферах. Так, например, из полиуретановых стержней производят такую продукцию:

  • строительная отрасль — элементы фасадов, крепежные детали, устойчивые к вибрационным нагрузкам;
  • производство машин, механизмов — детали, контактирующие с маслами, валы, втулки, подшипники;
  • медицина — имплантаты, протезы;
  • легкая промышленность, как пример — обувная, текстильная.

Вспененный ПУ (поролоны)

Представляет собой пористое, газонаполненное на 85-90% инертным газом синтетическое изделие. Зависимо от метода производства, состава – различается по степени эластичности. Может быть как мягким (поролон) так и жестким, который почти не подвержен деформации.

Широко востребован в промышленности, строительстве двухкомпонентный вспененный полиуретан – ППУ, который образуется путем смешивания двух компонентов. Реакция протекает очень быстро – в течение 5-10 секунд ППУ вспенивается, затем затвердевает. В результате получается легкая масса с низкой тепловой проводимостью, которая не гниет, не поддерживает самостоятельное горение, не подвергается воздействию влаги, щелочей, органических растворителей, слабых кислот. Вспененный ППУ очень востребован в качестве утеплителя, шумоизоляции. Прекрасно заполняет поры, не позволяя тем самым образовываться мостикам холода. Применяется в широком температурном диапазоне от -60°С до+140°С, практически не меняет своих свойств со временем.

Достоинства, недостатки

Используется в промышленности наряду с прочими материалами, такими как металл, резина, пластик. Одним из основных преимуществ ПУ является возможность получать изделие с необходимым регулируемым коэффициентом трения. Также следует отметить прочность, твердость, сравнительную легкость, способность к удлинению до 650%. Кроме этого ПУ — диэлектрик, устойчивый к атмосферным воздействиям, химическим веществам.

Полиуретан или металл?

Сравним пару «металл — полиуретан» для определения положительных свойств последнего. ПУ детали более эластичны, менее тяжелые, устойчивы к воздействию абразивов. Не проводит электрический ток, имеет звукоизоляционные свойства. Полиуретановые детали долговечнее, дешевле, чем аналогичные из металла. Применение ПУ в производстве требует меньших вложений во время эксплуатации, ремонта, что ведет к удешевлению конечного продукта.

Полиуретан или резина?

Пара «резина — полиуретан» выявляет следующие преимущества ПУ: устойчивость к высоким нагрузкам, загрязнениям, воздействию масел; способность быстрее восстанавливать форму после деформирования; высокую эластичность.

ПУ или пластик?

А рассматривая пару «пластик — полиуретан», можно отметить такие достоинства ПУ: устойчивость к механическим, ударным воздействиям, сохранение эластичности (даже в режиме низких температур); стойкость к действию абразивных составов. Также из полиуретана можно при необходимости сформировать более толстый слой, чем из пластика.

Основной недостаток полиуретановых листов, стержней, других изделий — сложность переработки, утилизации отходов.

Материал неустойчив к воздействию таких химических реактивов, как азотная, фосфорная, метановая кислоты. Кроме того, в условиях высоких температур, ПУ может разрушаться от длительного взаимодействия со щелочами. Полиуретановые детали могут изменять свои физико-химические показатели при эксплуатации в интервале температур отличном от рабочего.

Ряд изделий, которые изготавливают из ПУ, имеет существенные недостатки. К примеру, обувь с подошвой из полиуретанового материала считается «слабо дышащей». А лепнина, карнизы, выполненные из вспененного полиуретана, в процессе работы может быть легко повреждена из-за пористой структуры.

Изготовление полиуретана

ПУ изготавливают с помощью литья, прессования, выдавливания, заливки на специальном оборудовании. Полиол и изоционат, входящие в состав, представляют собой продукты, которые синтезированы из нефти.

На промышленном рынке используют следующие виды эластомера:

  • жидкий, вспененный (пенопласт, поролон);
  • твердый (лист, стержень, пластина);
  • напыляемый (полимочевина).

Для изготовления твердого ПУ чаще всего используют технологию литья в формы под давлением либо разлив жидкой расплавленной смеси в открытые матрицы без давления. Реже для получения твердого ПУ применяют технологический процесс выдавливания (экструзии).

Цена, размеры, вес

Итоговая стоимость полиуретановых листов определяется их толщиной, размерами, маркой, предприятием-изготовителем, общим объемом заказа, другими факторами (например, доставка). Оптовая цена всегда ниже розничной. Оптовая стоимость 10 мм полиуретанового листа (0,5×0,5м) — от 1878 руб. (импортного производства) до 2160 (отечественного). Пластины толщиной 40, 50 мм дороже – 8600 и 10760 руб/лист соответственно, габариты стандартные, 0,5×0,5 м. За полиуретановый лист толщиной 80 мм стандартных размеров придется оплатить 14800 руб, вес пластины будет составлять около 24,5 кг).

Вес полиуретана листового размером 0,5*0,5 метра (толщина, мм – вес, кг):

Оптовая цена полиуретановых стержней начинается от 94 руб/шт (длина 0,5м, диаметр 20 мм, вес – 240 гр., импортного производства). Стоимость 1 кг полиуретановых стержней (отечественных) – от 690 руб. Полиуретановый стержень диаметром 35 мм будет стоить 335 руб. за штуку, 50 мм – 665 рублей, 60 – 975, 80 мм – 1400 рублей, 100 – 2700, 150 мм – 6090, 200 мм – от 10810 рублей.

Цена на вспененный полиуретан начинается от 400 рублей за килограмм.

История

Опыты по получению универсального продукта, способного конкурировать с пластиком, резиной, металлом, велись независимо в США, Германии в период с 30-х до 40-х годов прошлого века. Химик из Америки У. Х. Карозерс изобрел искусственный каучук и нейлон, а известный германский химик-технолог О. Г. Байер считается изобретателем полиуретана. О.Г.Байер и его команда впервые синтезировали эластичные, твердые эластомеры-полиуретаны.

Промышленное производство материала было начато Германией в 1944 году, в Америке более чем на десять лет позже — 1957 год.

В СССР работать над проблемой синтеза полиуретана начали лишь в 60-е годы.

За время работы, как отечественный, так и импортный продукт претерпел множество изменений, направленных на улучшение качества, разработку материалов с уникальными характеристиками.

Применение

Полиуретановые листы, стержни, втулки, другая продукция, в силу своей универсальности, эксплуатируются в различных отраслях. Вот, некоторые из них:

  • строительство (термо-, водоизоляционные панели, листы, лепнина, карнизы);
  • химическая отрасль (клеи, герметики, лаки, краски);
  • бумажная, полиграфическая отрасль (валки, валики, покрытия поверхности);
  • производство машин, механизмов (узлы и детали машин, уплотнения, покрытия поверхности);
  • нефтегазовая (уплотнения, маслостойкие клапаны);
  • горнодобывающая отрасль (сита для грохотов, покрытия и мелющие части мельниц);
  • радиоэлектроника (изоляционные материалы);
  • легкая промышленность (бобины для ниток, ролики для скручивания, клеи, подложки);
  • медицина (катетеры, имплантаты, протезы);
  • пищевая отрасль (конвейерные ленты).

Итак, полиуретановые стержни, листы, другие изделия во многом по своим техническим характеристикам превосходят резины, обычные пластические массы, каучуки, даже металл, благодаря чему потребление данной продукции с каждым годом значительно возрастает. Открываются новые возможности применения.

Полиуретан – один из самых востребованных многофункциональных полимеров, конструкционных материалов.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector