خواص اصلی پلی اورتان الاستومر

خواص اصلی پلی اورتان الاستومر

1.1 سختی

محدوده سختی لاستیک معمولی ساحل A20 به ساحل A90 است, سختی پلاستیک در مورد ساحل A95 به ساحل D100, و سختی الاستومر پلی اورتان است به عنوان کم به عنوان ساحل A10 و به عنوان بالا به عنوان ساحل D80, و کمک پر کننده نیاز ندارد. چیزی که به ویژه ارزشمند است این است که الاستومر هنوز کشش لاستیکی و کشیدگی خوبی در زیر سختی پلاستیکی دارد، در حالی که لاستیک معمولی تنها با اضافه کردن مقدار زیادی پرکننده و به هزینه کاهش کشش و کشیدگی تا حد زیادی می تواند سختی بالاتری به دست آورد. گزارش می شود که وقتی سختی بالاتر از ۷۵D باشد، کشش آن به طور جدی از دست خواهد رفت و هنگامی که سختی بالاتر از ۸۵D باشد، ماده ای الاستیک نیست.

1.2 قدرت مکانیکی

الاستومرهای پلی اورتان قدرت مکانیکی بالایی دارند که در مدول یانگ، قدرت اشک و ظرفیت باربری آشکار می شوند.

1.2.1مدول یانگ و استحکام کششی درون حد الاستیک، نسبت تنش کششی به تغییر شکل، مدول یانگ (E) یا مدول الاستیک نامیده می شود.

الاستومرهای پلی اورتان نیز مانند دیگر الاستومرها تنها در کشیده شدن پایین (حدود ۲٫۵٪) از تئوری هوک اطاعت می کنند. اما مدول یانگ آن بسیار بیشتر از دیگر الاستومرها است. همچنین، مدول یانگ از الاستومرهای پلی اورتان لاستیک و پلاستیک را پوشش می دهد، و محدوده گسترده است، بی همتا توسط مواد دیگر.

1.2.2قدرت اشک

قدرت اشک الاستومر پلی اورتان بسیار زیاد است، به ویژه نوع پلی استر که بیش از دو برابر لاستیک طبیعی است.

1.2.3ظرفیت حمل

اگرچه استحکام فشاری الاستومرهای پلی اورتان در سختی پایین زیاد نیست، اما الاستومرهای پلی اورتان می توانند سختی را بر فرض حفظ کشش لاستیکی افزایش دهند و در نتیجه به ظرفیت باربری بالایی دست پیدا کنند. سختی لاستیک های دیگر تا حد زیادی محدود است، بنابراین ظرفیت یاتاقان را نمی توان تا حد زیادی بهبود بخشید.

1.3 مقاومت در برابر پوشیدن

مقاومت سایش الاستومرهای پلی اورتان بسیار برجسته است، و نتایج آزمایش به طور کلی در محدوده ۰٫۰۳ تا ۰٫۲۰ میلی متر۳ بر متر است که حدود ۳ تا ۵ برابر لاستیک طبیعی است. در استفاده واقعی، به دلیل تأثیر عواملی مانند لوبریکانت ها، اثر اغلب بهتر است. مقاومت سایش ارتباط نزدیکی با قدرت اشک و وضعیت سطحی ماده دارد. قدرت اشک الاستومر پلی یورتان بسیار بیشتر از لاستیک های دیگر است، اما ضریب اصطکاک خود را کم نیست, به طور کلی بالاتر از 0.5, که نیاز به اضافه کردن روغن گریس, و یا اضافه کردن مقدار کمی از مولیفدن disulfide یا گرافیت, روغن سیلیکون, پودر تترافلوئوروتیلن, و غیره, برای کاهش ضریب اصطکاک و کاهش تولید حرارت اصطکاکی. علاوه بر این، ضریب اصطکاک نیز به عواملی مانند سختی مواد و دمای سطح مربوط می شود. در تمام موارد ضریب اصطکاک با کاهش سختی افزایش می یابد و با افزایش دمای سطح افزایش می یابد. حداکثر در حدود ۶۰ درجه سانتی گراد رسیده است.

1.4 خواص نفت و مقاومت شیمیایی

الاستومر پلی اورتان، به ویژه پلی استر پلی اورتان الاستومر، نوعی ماده پلیمری قطبی قوی است. قرابت کمی با روغن معدنی غیر قطبی دارد، و به سختی در روغن سوخت (مانند نفت سفید، بنزین) و روغن مکانیکی (مانند روغن هیدرولیک، روغن موتور، روغن کاری و غیره)، بسیار بهتر از لاستیک عمومی فرسایش می شود، و می تواند با لاستیک نیتریل قابل مقایسه ترکیب شود. با این حال در الکل ها، استرها، کتون ها و هیدروکربن های معطر تا حد زیادی متورم می شود و به تدریج در دمای بالا از بین می رود. تورم قابل توجه و گاهی تخریب در هیدروکربن های هالوژنه شده. پلی اورتان الاستومر غوطه ور در محلول غیر عضوی، اگر کاتالیزور وجود ندارد، شبیه غوطه ور شدن در آب است. در اسید ضعیف و محلول ضعیف آلکالی سریع تر از آب تنزل می کند و اسید قوی و آلکالی قوی اثر خورنده بیشتری بر پلی اورتان دارند.

دمای استفاده از الاستومر پلی اورتان در روغن زیر ۱۱۰ درجه سانتی گراد است که در هوا بیشتر از آن است. با این حال، در کاربردهای چند مهندسی، روغن همیشه آلوده به آب است. آزمایش ها نشان داده اند تا زمانی که روغن حاوی ۰٫۰۲٪ آب باشد، تقریباً می توان تمام آب را به الاستومر منتقل کرد. در این زمان اثر استفاده به طور قابل توجهی متفاوت خواهد بود.

1.5 مقاومت در برابر آب

مقاومت آب الاستومرهای پلی اورتان در دمای اتاق خوب است و هیچ هیدرولیز آشکاری در عرض یک یا دو سال به ویژه برای انواع پلی بوتادین، پلی اتر و پلی کربنات رخ نخواهد داد. از طریق آزمایش مقاومت در برابر آب افزایش یافته، روش برون یابی نشان می دهد که زمان مورد نیاز برای از دست دادن نیمی از استحکام کششی در آب در دمای اتاق در دمای 25 درجه سانتی گراد، الاستومر پلی استر (پلی اتیلن آدیپات-TDI-MOCA) 10 سال است، الاستومر پلی اتر (PTMG-TDI-MOCA) 50 سال است، که نوع پلی اتر 5 برابر از نوع پلی استر است.

1.6 حرارت و مقاومت به اکسیداسیون

مقاومت گرمایی الاستومرهای پلی یورتان در گازهای بی اثر (مانند نیتروژن) هنوز خوب است، و مقاومت در برابر اکسیژن و ازن در دمای اتاق نیز بسیار خوب است، به خصوص پلی استر. با این حال، عمل همزمان دما و اکسیژن بالا روند پیری پلی اورتان را تسریع خواهد کرد. حد دمای بالای الاستومرهای پلی اورتان عمومی در هوا برای استفاده مداوم طولانی مدت ۸۰ تا ۹۰ درجه سانتی گراد است و در استفاده کوتاه مدت می تواند به ۱۲۰ درجه سانتی گراد برسد. دمایی که تأثیر قابل توجهی بر تحقق اکسیداسیون حرارتی دارد حدود ۱۳۰ درجه سانتی گراد است. از نظر انواع، مقاومت اکسیداسیون حرارتی نوع پلی استر بهتر از نوع پلی تر است. در میان انواع پلی استر، نوع پلی اتیلن آدیپات بهتر از نوع پلی استر عمومی است. در نوع پلی اتر، PTMG بهتر از نوع PPG است، و هر دو با افزایش سختی الاستومر بهبود می یابند. علاوه بر این، استحکام الاستومرهای پلی اورتان عمومی در محیط های دمای بالا به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

1.7 عملکرد درجه حرارت پایین

الاستومرهای پلی اورتان خواص دمای پایین خوبی دارند، عمدتاً در این واقعیت که دمای شکننده بودن به طور کلی پایین است (-۵۰ ~ -۷۰ درجه سانتی گراد)، و برخی فرمولاسیون ها (مانند PCL-TDI-MOCA) حتی در دماهای پایین تر شکننده نیستند. در عین حال کشش دمای پایین رقم های رقمی (مانند PTMG-TDI-MOCA) نیز بسیار خوب است. ضریب مقاومت سرد فشرده سازی در دمای ۴۵- درجه سانتی گراد می تواند به سطح ۰٫۲ تا ۰٫۵ برسد، اما بیشتر انواع به ویژه برخی انواع فله مانند الاستومرهای پلی استر عمومی تمایل نسبتاً زیادی به تبلور در دمای پایین و کشش دمای پایین ضعیف دارند، بنابراین از آن ها به عنوان مهر و موم استفاده می شود. نشت نفت در فاز اولیه در ۲۰- درجه سانتی گراد آسان است.

با کاهش دما، سختی، استحکام کششی، استحکام اشک و سفتی تورشی الاستومرهای پلی اورتان به طور معنی داری افزایش یافت، در حالی که ریباند و کشیدگی کاهش یافت.

1.8 عملکرد جذب ارتعاش

اثر پلی اورتان الاستومر بر تنش متناوب، هیسترزیس آشکاری را نشان داد. در این فرایند بخشی از انرژی نیروی خارجی توسط اصطکاک داخلی مولکول های الاستومر مصرف می شود و به انرژی گرمایی تبدیل می شود. این ملک به عملکرد جذب کننده ارتعاش مواد می نامند که با نام عملکرد جذب کننده انرژی یا عملکرد میراپینگ نیز شناخته می شود. عملکرد جذب ارتعاش معمولاً با ضریب کاهش بیان می شود. ضریب کاهش درصد انرژی اعمال شده به آن را بیان می کند که می تواند توسط ماده تغییر شکل یافته جذب شود. علاوه بر خواص ماده، مربوط به دمای محیط و فرکانس لرزش نیز می باشد. هر چه دما بالاتر باشد، ضریب کاهش، فرکانس لرزش بیشتر و انرژی جذب شده بیشتر می شود. هنگامی که فرکانس به زمان آرامش ماکرومولکول نزدیک باشد، انرژی جذب شده حداکثر است. الاستومرهای پلی اورتان در دمای اتاق می توانند ۱۰٪-۲۰٪ انرژی ارتعاشی را جذب کنند، بهتر از لاستیک نیتریل. این مناسب است برای جذب نیروی ضربه بزرگ زمانی که دامنه تغییر شکل کوچک است, و جذب نیروی ضربه کوچک زمانی که دامنه تغییر شکل بزرگ است.

علاوه بر این، هیسترزیس گرمای اندوژنی تولید می کند که دمای الاستومر را افزایش می دهد. با افزایش دمای الاستومر، تاب آوری آن افزایش می یابد و عملکرد مرطوب کننده کاهش می یابد. بنابراین تعادل خواص مختلف باید در هنگام طراحی قطعات مرطوب کننده در نظر گرفته شود.

1.9 خواص الکتریکی

خواص عایق الکتریکی الاستومرهای پلی اورتان در دماهای کاری عمومی نسبتاً خوب هستند که تقریباً معادل سطوح نئوپرن و آهن های فنلی است. از آنجا که می توان آن را بازیگران و قالب, آن است که اغلب به عنوان یک ماده برای گلدان جزء الکتریکی و sheathing کابل استفاده می شود. با توجه به قطبیت مولکولی نسبتاً بزرگ و میل به آب، خواص الکتریکی الاستومرهای پلی اورتان با دمای محیط بسیار متفاوت است، و برای مواد الکتریکی با فرکانس بالا مناسب نیست. علاوه بر این، خواص الکتریکی الاستومرهای پلی اورتان با افزایش دما کاهش می یابد و با افزایش سختی ماده افزایش می یابد.

1.10 مقاومت در برابر تابش

در میان مواد پلیمری مصنوعی، الاستومرهای پلی اورتان مقاومت خوبی در برابر پرتوهای پرانرز دارند. این هنوز هم عملکرد رضایت بخش تحت دوز تابش 105-106Gy. با این حال، برای الاستوم های سبک رنگ یا شفاف، تغییر رنگ ممکن است تحت عمل تابش رخ دهد، مشابه آن که در آزمایش های هوای گرم یا پیری جوی مشاهده می شود.

1.11 مقاومت در برابر قالب

مقاومت قالب پلی اورتان پلی اتر خوب است، و سطح آزمون ۰-۱ است، به این معنی که اساساً هیچ قالبی رشد نمی کند. با این حال پلی اورتان پلی استر در برابر خفیف مقاوم نیست، و نتیجه آزمایش، خفیف شدید است که برای استفاده و ذخیره سازی میدان گرمسیری و شبه گرمسیری در شرایط گرم و مرطوب مناسب نیست. پلی استر پلی اورتان الاستومرهای مورد استفاده در میدان و در محیط های گرم و مرطوب باید با عوامل ضد قارچ (مانند اکتاهیدروکسیکینولین مس، BCM و غیره، دوساژ عمومی ۰٫۱٪-۰٫۵٪) اضافه شود تا مقاومت قالبی آن بهبود یابد. .

1.12 خواص زیست پزشکی

مواد پلی اورتان دارای زیست سازش پذیری بسیار خوبی هستند. آزمایش های سم شناسی حاد و مزمن و آزمایش های حیوانی تأیید کرده اند که مواد پلی اورتان پزشکی غیر سمی، غیر تحریف کننده، غیر آلرژیک، غیر محلی تحریک کننده، و نادان از pyrogen هستند، و با ارزش ترین هستند. یکی از مواد پلیمر پزشکی مصنوعی است.