当前位置:主页 > 新闻资讯 >

聚氨酯趋势

时间:2019-02-19 11:36   tags: 新闻资讯 作者:admin

聚氨酯弹性体既有橡胶的高弹性,又有塑料的高硬度和高强度,其耐磨性杰出,具有优异的耐油、耐化学药品、耐屈挠、耐低温功用。聚氨酯弹性体是制造绿色轮胎和轮胎绿色制造的抱负资料。废旧轮胎可收回用作其他聚氨酯产品,不会形成环境污染。

<p text-align:justify;color:#3e3e3e;font-size:16px;background-color:#ffffff;"="" style="word-wrap: break-word; margin: 5px 0px; color: rgb(0, 0, 0); font-family: &quot;sans serif&quot;, tahoma, verdana, helvetica;">

1 产品开发新趋势

 聚氨酯热塑性弹性体又称热塑性聚氨酯橡胶,简称TPU,是一种(AB)型嵌段线型聚合物,A为高相对分子质量(1000-6000)的聚酯或聚醚,B为含2-12直链碳原子的二醇,AB链段间化学结构是用二异氰酸酯,通常是二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)衔接。热塑性聚氨酯橡胶靠分子间氢键交联或大分子链间轻度交联,跟着温度的升高或下降,这两种交联结构具有可逆性。在熔融状态或溶液状态,分子间力减弱,而冷却或溶剂挥发之后又由强的分子间力衔接在一起,恢复原有固体的功用。聚氨酯弹性体是聚氨酯组成资猜中的一个品种,因为其结构具有软、硬两个链段,可对其进行分子规划,而赋予资料高强度、韧性好、耐磨、耐油等优异功用。因为其极其优异的功用而广泛运用于轿车、建筑、矿山挖掘、航空航天、电子、医疗器械、体育制品等多个范畴,成为极具开展前景的组成资料制品。

 

AES公司推出的另一种新品级产品,可确保由不同热塑性资料或橡胶资料制成的轿车部件外观协调一致。通过切削处理,可调整部件外观,构成光洁、亮光或无光外观。用于制造模塑密封条时,该产品还具有以下优势:便于注塑,特别适合于杂乱几许形状的部件;密封功用优秀;具有高流动特徵,能构成亮光的外表;弹性回复性优秀,可最大限度下降部件翘曲;粘合力强。除了进步轿车外部部件外观协调性之外,该类粘合注塑级产品还具有TPV的常见长处,例如:密度小、可减轻部件质量、耐老化功用优秀、能延长部件寿命、紧缩形变小,以及习惯温度规模广等。全球热塑性弹性体(TPE)的年消费量达226万t。为了更好地把握此庞大商机并合作商场需求,国际橡塑资料制造商纷繁活泼开发各种新型热塑性弹性体产品。热塑性弹性体产品的运用范畴广泛,而又以轿车和医疗商场的需求添加最为显著。

2 首要功用特色

聚氨酯弹性体是典型的多嵌段共聚物,分子链由玻璃化温度低于室温的柔性链段和玻璃化温度高于室温的刚性链段嵌段而成。其间,低聚物多元醇构成柔性链段,二异氰酸酯和小分子扩链剂构成刚性链段。柔性链段和刚性链段的嵌段结构决定了其功用的特殊性:

(1)一般的橡胶硬度规模一般在绍尔A20-A90,塑料的硬度规模约为绍尔A95-绍尔D100,而聚氨酯弹性体能到达低至绍尔A10以下,高至绍尔D85,且不需求填料辅助;

(2)较高的强度和弹性,在较宽的硬度规模内依然能够坚持较高的强度和弹性;

(3)优异的耐磨性,是天然橡胶的2-10倍;

(4)耐水、油脂及耐化学品性优秀;

(5)抗冲击性高、耐疲劳性及抗震动性高,适于高频挠屈运用;

(6)耐低温功用好,低温脆性约在-30℃或-70℃以下;

(7)具有优秀的保温功用,因为导热系数较低,与橡胶和塑料比较,保温作用较好;

(8)良好的生物相容性和抗凝血功用;

(9)优异的电绝缘性、耐霉菌功用和紫外线安稳性。

聚氨酯弹性体既可跟一般橡胶相同选用塑炼、混炼、硫化工艺成型,也能够液体橡胶的形式进行浇注模压、浇注离心成型或许喷涂,还可制成颗粒资料,用打针、挤出、压延、吹塑等工艺成型。这样,不仅进步了工作功率,还使产品的尺度精度和外观都得到很大程度的改进,使用浇注机浇注也避免了手艺浇注或许形成的隐性缺陷,大大进步了产品的运用寿命。

 

 聚氨酯弹性体并非完美无瑕,它的首要缺陷是:

(1)内生热大,耐高温功用一般。正常运用温度规模是-40-120℃。若需在高频振荡条件或高温条件下长期作用,则必须在结构规划或配方上采纳相应改性措施。

(2)不耐强极性溶剂和强酸、碱介质。在必定温度下,醇、酸、酮会使聚氨酯弹性体溶胀和降解,氯仿、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、三氯乙烯等溶剂在常温下就会使聚氨酯弹性体溶胀。

 

3 常见功用与运用范畴

因为聚氨酯弹性体的功用独特,作为一种具有优异功用的聚氨酯弹性体高分子资料,现已在人们的日常生活、工农业出产等很多范畴中广泛运用。

(1)浇注型聚氨酯弹性体(PU)是一种介于橡胶与塑料之间的一种新型资料,在实践运用中,多作为橡胶制品的更新换代产品。因为有杰出的耐磨性(弹性体中最好),高强度(是一般橡胶的3-5倍),高伸长率(500%-1500%),高弹性(负载支撑容量大,减震作用好),硬度规模宽(邵氏A20-邵氏D70);而且还具有耐油,耐酸、碱,耐射线辐射等优异功用,还具有杰出的耐磨功用,因此在磨损问题严重的场合有很多重要用途,特别是在采矿、石油、天然气工业。浇注型聚氨酯弹性体适用范畴有:实心轮胎;印刷、运送胶辊;压型胶辊;油封、垫圈球节、衬套轴承;○型圈;撑垫;鞋底、后根、包头;面料;齿轮等。不同运用范畴,挑选的弹性体的硬度规模不同。在矿山、冶金等行业的运用有筛板、摇床等;在机械工业方面的运用有胶辊、胶带、密封件等;在轿车工业方面的运用有轮胎、密封圈等;在轻工业方面的运用有聚氨酯鞋底料、聚氨酯组成革、聚氨酯纤维;在建筑工业方面的运用有防水材、铺装材、灌封材等。

(2)聚氨酯泡沫资料是现在所有的墙体保温资猜中保温功用最好的隔热产品,也是世界上最具前瞻性的保温资料,具有质量轻、保温、防潮、隔音、耐热、防震、耐腐蚀、容易与其他资料粘结、焚烧不产生熔滴等优异功用。广泛用于建筑物的房顶、墙体、天花板、地板、门窗等,作为保温隔热资料。聚氨酯硬泡在我国首要运用在供热、制冷、石油、化工、轿车、交通运送等行业,用在建筑墙体保温的比例还缺乏10%。

(3)聚氨酯弹性体与金属骨架粘接牢固,承载才能大、耐磨、耐油。可用于制造在各种传动组织中广泛运用的胶轮,如;出产线传送带用托轮、导轮,缆车的滑轮等。体育文娱方面,高级溜冰鞋旱冰轮及滑板车的轮子都选用聚氨酯制造。聚氨酯胶轮还具有耐油、韧性好、附着力强等特色,在矿用单轨吊车、齿轨车及清洗车等车辆上运用作用非常显着。聚氨酯还用于很小的电子和精密仪器传动轮、各种万向轮等。选用PU弹性体内衬模具可下降出产成本,在瓷砖及陶瓷出产线上运用,可进步出产功率和成品率。选用氨酯模具可复制各种斑纹,出产装饰性砌块。五金模具冲压出产中选用聚氨酯弹性体棒、管及板垫替代金属弹簧作缓冲构件,弹性高、柔韧性、原缩变形强度高,不损坏模具。

 

煤矿、金属及非金属矿山对高耐磨、高强度而又富有弹性的非金属资料需求量很大。用于矿山的聚氨酯弹性体制品有筛板、弹性体面料、运送带等。其它如用于制造固体别离的旋流器、阻燃抗静电的耐磨运送带、矿用单轨吊车的实芯轮、煤矿喷浆机用结合板、万吨级电动轮自卸车上的油密封圈、高压电缆护套的冷补胶等。

 

4 聚氨酯热塑性弹性体

热塑性弹性体简称TPE/TPR,以SEBS、SBS为基材,是一类具有通用塑料加工功用,而制品有着相似交联橡胶功用的高分子合金资料。在多资料模塑中,热塑性弹性体有4个根本的类型,即苯乙烯嵌段共聚物(SBC)、热塑性硫化胶(TPV)、热塑性聚氨酯(TPU)和共聚多酯(COPE)。热塑性聚氨酯弹性体像浇注型聚氨酯(液体)和混炼型聚氨酯(固体)相同,具有高模量、高强度、高伸长率和高弹性以及优秀的耐磨、耐油、耐低温、耐老化功用等。

 

TPU可按不同办法进行分类。按软段结构可分为聚酯型TPU、聚醚型TPU和聚丁二烯型TPU,它们分别含有酯基、醚基或丁烯基;按所用的异氰酸酯结构可分为黄变型(MDI、TODI、NDI、PPDI等)和不黄变型(HDI、H12MDI等),按硬段结构分为氨酯型和氨酯脲型,它们分别由二醇扩链或二胺扩链取得。按有无交联可分为全热塑性和半热塑性。前者是纯线性结构,无交联键;后者含有少数脲基甲酸酯等交联键。

 

聚氨酯类热塑性弹性体主链上含有较多氨基甲酸酯(—NH—C—O—)结构单元的高聚物通称为聚氨基甲酸酯(简称为聚氨酯)。热塑性聚氨酯弹性体是聚氨酯橡胶的一类,其大分子链的结构是由极性聚氨酯或聚脲链段(硬段)和脂肪族聚酯或聚醚链段(软段)交替构成。分子间的氢键交联和大分子链间的轻度交联使得这种高分子资料具有可塑性。跟着温度的变化这种交联结构具有可塑性。热塑性聚氨酯弹性体有聚酯型和聚醚型两类,硬度高、耐磨性好、弹性好是这类弹性体最杰出的功用。此外,拉伸强度、撕裂强度、耐化学品功用和耐环境功用也很出色,一些物料机械功用均随硬度的添加而增大。热塑性聚氨酯弹性体的相对密度一般为1.10-1.25,邵氏硬度为65A-80D。聚醚型聚氨酯的耐低温性优于聚酯型聚氨酯。

 

热塑性聚氨酯弹性体是第一个能够运用热塑性工艺加工的弹性体。聚氨酯橡胶具有良好的耐磨性,添加剂能够进步其耐候性、尺度安稳性和耐热性,削减摩擦或添加阻燃性,它们在各硬度等级产品中具有很广泛的运用,涉及轿车密封件和垫圈,安稳杆套,医用导管、起博器和人造心脏设备、手机天线齿轮、滑轮、链轮、滑槽面料、纺织机械部件、脚轮、垫圈、隔阂、联轴器和减振部件。

 

5 聚氨酯弹性体的开展前景与趋势

聚氨酯橡胶弹性体全球消费量逐年快速上升,国外权威组织猜测未来几年内全球将坚持7%-8%的速度添加,其间轿车业和制鞋业是聚氨酯弹性体首要消费商场,也是消费添加最快的两大范畴。国际上聚氨酯弹性体首要出产厂家为:美国固特里奇公司、Mobay公司、陶氏化学、亨斯曼公司,德国拜耳公司,日本的旭硝子公司、协和发酵、NOK公司等。其间,拜耳公司和亨斯曼公司以制鞋料为主,而陶氏化学、旭硝子公司、NOK和协和发酵则以轿车机械部件为主。现在这些首要出产公司不断推出新品种向周围范畴扩张。

 

国内商场对聚氨酯的需求逐年添加,但是一些要害质料还首要依靠进口,制约了聚氨酯工业的开展。我国应加速要害原资料出产的国产化,出产出功用优秀、价格低廉的原资料。聚氨酯弹性体资料的合金化研究也成为近年来高分子资料研究的一个热门话题。聚氨酯弹性体可与PVC、PE、ABS等多种组成树脂进行复合,以下降成本和进步功用。聚氨酯弹性体也能够通过添加一些有机填料进行改性,来杰出或加强某些方面的功用,或许战胜聚氨酯弹性体的一些缺陷来满意特殊需求。跟着对聚氨酯弹性体制品要求的进步和人们环保认识的加强,开发新型的脂肪族的多异氰酸酯也成为一个火急的研究课题。技术人员使用生物资源的天然结构及特性,出产像木材那样能被微生物分化的聚氨酯弹性体制品。现在,日本的一些公司将木粉、蔗糖及废弃的咖啡等天然质料混合于聚合物多元醇中制备聚氨酯弹性体,既能削减多元醇的用量,下降出产成本,又赋予制品生物分化性,国外已有必定数量商品面世。

 

近年来,液晶聚氨酯弹性体研究比较活泼,首要集中在质料的挑选、工艺道路的优化和物性改进等方面。液晶聚氨酯由刚性致介基因和柔性间隔基团衔接而成,是一种在熔体状态下具有液晶功用的聚氨酯弹性体。该资料具有良好的机械、热安稳、高弹性、高延伸功用和加工功用。液晶聚氨酯弹性体的组成能够采纳一步或两步聚合的办法,加工成型工艺多样,挤出、打针、模塑和涂覆均可。组成资料共混改性成为现在高分子化合物研究与开展重点之一,聚氨酯弹性体能够与PVc、PV、PE、ABS等多种组成树脂进行共混改性,以下降出产成本和进步物理和加工功用。

 

环境保护是崛起中的聚氨酯工业面临的又一重大问题。跟着聚氨酯资料在国民经济中的用途越来越广,用量越来越大,其废弃物的收回再使用也日益受到人们的重视。废旧聚氨酯首要包含出产厂的边角废料、模具溢出料、作废轿车、冰箱中的聚氨酯泡沫及弹性体废旧鞋底和废旧PU革、氨纶旧衣物等。当前聚氨酯的收回使用首要有三种办法:物理法、化学法、动力法。对废旧聚氨酯制品的收回使用,欧盟率先出台了电器产品废旧塑料收回的法律、法规原则:谁出产、谁收回。我国也应该加速聚氨酯制品特别是泡沫制品的收回使用。

 

6 结束语

聚氨酯弹性体作为一种新型的资料已逐渐运用到了各行各业中,发挥的作用也愈来愈大,跟着建筑业的开展、人们对环境保护认识的逐渐进步、聚氨酯弹性体新技术的不断出现,聚氨酯弹性体在建筑业中运用会愈来愈广泛。