聚氨酯材料及其应用_讲座(3)

nullnull梅花联轴节减震块null5.模具衬里以及钣金零件成型用冲裁模板等 　　 用常规钢制冲模冲裁薄片零件，断口常有毛刺。用聚氨酯橡胶代替传统钢模的冲压技术是金属薄板冲压技术的一次飞跃，能大幅度缩短模具制造周期，延长模具使用寿命，降低成型零件的生产成本，并提高零件表面质量和尺寸精度，特别适用于中小批量和单件产品的试制生产，对薄而复杂的冲压零件更加适合。 　　 在瓷砖及陶瓷生产线上，采用PU弹性体内衬模具可降低生产成本，提高生产效率和成品率。 聚氨酯可制造混凝土模具，采用氨酯模具可复制各种花纹，生产装饰性砌块，五金模具冲压生产中采用聚氨酯弹性体棒、管及板垫代替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。null钣金用PU弹性体null钣金用PU弹性体null6、 鞋材 聚氨酯弹性体具有缓冲性能好，质轻、耐磨、防滑等特点，加工性能好，已成为制鞋工业中一种重要的鞋用合成材料，制造棒球鞋、高尔夫球、足球等的运功鞋、鞋底、鞋跟、鞋头，以及滑雪鞋、安全鞋、休闲鞋等。用于鞋材的聚氨酯材料有浇注型微孔弹性体及热塑性聚氨酯弹性体等，以微孔弹性体鞋底为主。 聚氨酯微孔弹性体质轻，耐磨性又好，受到制鞋厂商的青睬。制品密度低，比传统的橡胶底和PVC鞋材要轻得多。在国内微孔聚氨酯能弹性体主要用于旅游鞋、皮鞋、运动鞋、凉鞋等的鞋底及鞋垫，国外主要可用于需耐磨性和弹性的特殊运动鞋鞋底， 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 可多样化。TPU鞋后跟具有高耐磨性。可在注射成型中加入可热分解发泡剂，制成发泡TPU弹性鞋材。nullPU鞋材nullPU鞋材返回 目录 工贸企业有限空间作业目录特种设备作业人员作业种类与目录特种设备作业人员目录1类医疗器械目录高值医用耗材参考目录 null7、其它用途密封圈印刷刮板null管道清理用聚氨酯null油田配件三）、聚氨酯粘合剂三）、聚氨酯粘合剂聚氨酯粘合剂的特点与分类 ①极其卓越的低温性能。 ②优异的抗剪切强度和抗冲击特性，适用于各种结构性粘合领域，并具备优异的柔韧特性。 ③含有大量极性基团，能适应许多基材对象的粘合。 ④具备优异的橡胶特性，能适应不同的热膨胀系数基材的粘合，而且还具有优异的缓冲、减震功能。 　　 聚氨酯粘合剂按组分特性分类：基本可分为6类：单组分反应型，包括湿固化型（多异氰酸酯溶剂型）和热固化型（屏蔽型）；单组分非反应型，包括热塑型和热熔胶型；双组分型；水分散型。null聚氨酯粘合剂的应用 聚氨酯粘合剂广泛用于制鞋、纺织、皮革、薄膜等柔软材料的粘接，同时还能广泛用于建筑业、汽车制造业等高强度结构粘合领域以及超低温特种粘合领域。 ⑴低温粘合密封材料 ⑵磁粉用粘合剂 ⑶复合薄膜用粘合剂 ⑷聚氨酯密封胶 ⑸鞋用聚氨酯粘合剂null返回目录单组分聚氨酯粘合剂在 橡胶地垫中的应用四）、聚氨酯涂料（喷涂聚脲）四）、聚氨酯涂料（喷涂聚脲）喷涂聚脲：是由异氰酸酯组份（简称A组份）与氨基化合物组份（简称R组份）反应生成的一种弹性体物质。异氰酸酯既可以是芳香族的，也可以是脂肪族的。其中的A组份可以是单体、聚合体、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物。预聚物和半预聚物是由端氨基或者端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。其中的R组份必须是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成，在端氨基树脂中，不得含有任何羟基成分和催化剂，但可以含有便于颜料分散的助剂。null聚脲产品的特点 1.不含催化剂，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象，5秒钟凝胶，1分钟即可达到步行强度。 2.对湿气、温度不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响。（可在冰上施工；在-28℃下施工；可在冰柜中固化） 3.双组分,100%固含量，不含任何挥发性有机物（VOC），对环境友好 4.可按1:1体积比进行喷涂或浇注，一次施工的厚度范围可以从数百微米到数厘米，克服了以往多次施工的弊病。 5.优异的理化性能，如抗张强度、伸长率、柔韧性、耐磨性、耐老化、防腐蚀等。null6.具有良好的热稳定性，可在120℃下长期使用，可承受350℃的短时热冲击。 7.可以像普通涂料一样，加入各种颜、染料，制成不同颜色的制品。 8.配方体系任意可调，手感从软橡皮（邵A30）到硬弹性体（邵D65）。 9.原形再现性好，涂层连续、致密，无接缝、无针孔，美观实用。 10.使用成套设备，施工方便，效率极高；一次施工即可达到设计厚度要求，克服了以往多层施工的弊病。设备配有多种切换模式，既可喷涂，也可浇注。null喷涂聚氨酯（脲）的应用领域 聚脲的全球应用分布情况如下：美国占85%，亚洲占10%，欧洲占4%，其它地区占1%。它作用于多种领域。 1.贮罐及水池衬里 　 喷涂聚氨酯（脲）技术应用最广的领域之一是用作贮罐及贮罐围堰衬里。喷涂聚脲具有无污染、不流挂、施工快等特点，弥补了传统用环氧防腐涂料等作衬里的多种不足，喷涂成型的聚脲弹性体柔韧性好，防渗漏效果极佳。该体系可用于各类化学品或废液的贮罐，也可用于贮罐围堰、排水沟、地沟及地面防渗层等表面的保护，使用寿命长。null水池衬里null2.地面及墙体保护涂层 　　 在国外，聚喷涂弹性体经常用于土地面涂装及防水施工。聚脲体系的快速反应和固化可迅速施工减少其停工时间。 　　 水泥或煤渣运动场地弹性差，国内外广泛用手工浇注型双组分聚氨酯弹性体体系铺设塑胶场地。聚脲喷涂体系还可用于多层停车场、甲板、交通区域及工厂地坪。null3.耐磨衬里 　　 聚氨酯（脲）弹性体具有优异的耐磨性（作为保护性厚涂层就用时涂层的厚度一般在2mm以上），可用于多种环境下的耐磨、防腐涂层，典型的应用如矿砂厂和选煤厂用的螺旋集合器、浮选槽内的钢分散器、振动进料盘、料斗车内壁及矿山的输送设备等衬里。null4.影视道具制作及装饰品保护层 　　 聚脲涂料直接喷涂在聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）、硬质聚氨酯泡沫塑料或其它脆性泡沫材料的表面，形成一柔韧性致密保护层和防水层，操作方便快速，有很好的保护和装饰作，具有原型再现性好、质轻、搬运方便、耐候性好等优点。在影视业有广泛的用途，如制作道具、建造永久或临时性的舞台布景、布景幕以及支柱、标本及装饰物、制作人或动物模型，还用于公园景物外壳层、建筑装璜用EPS的保护层等。null5.防水涂层 　　 喷涂聚脲及聚氨酯脲具有良好的耐化学品、耐盐雾、耐海水、耐大气老化性能，可用于各种海上及水上设施。如水池上的引桥、废水池衬里、码头护舷、浮标及防浪堤、系泊设备及舷梯等。五）、聚氨酯的其它用途五）、聚氨酯的其它用途1、聚氨酯涂料 2、聚氨酯人造革和合成革 3、聚氨酯弹性纤维 4、聚氨酯铺地材料 5、水性聚氨酯材料nullnullnull聚氨酯材料在汽车上的应用返回目录null五、聚氨酯材料的技术发展动态五、聚氨酯材料的技术发展动态1、低不饱和度聚醚多元醇 不饱和度低于0.005mol/kg以下，聚醚的分子量非常接近理论值，不但聚醚的质量提高，而且处理工艺简化，由此聚醚制得的产品性能更好，由低不饱和度聚醚制得的弹性体性能大幅度提高，可和四氢呋喃醚弹性体相比，而价格却较低。null2、真空绝热板 ICI公司开发成功的硬质聚氨酯开孔泡沫，开孔率100％，泡孔之间连通，经过抽真空脱除内部气体，加入气体吸附剂并以保护膜密封，板材具有优良的绝热性能，其绝热效率四倍于传统的聚氨酯泡沫，这种真空绝热板，在内压降至0.5Pa时，导热系数低达7mW/(m·K)。寿命可达15年。这种技术用于冰箱，代替35％的硬泡，可节能25％。null3、液态二氧化碳发泡技术 Cannon公司首先开发成功制备软质聚氨酯泡沫的一种新 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，是把液体二氧化碳作为物理发泡剂，引人多元醇中后，在改进的设备上成功地生产出低密度的软泡，该方法是以二氧化碳为基础的，称“CarDio”法。该方法用二氧化碳发泡，除环保方面具有重要意义外，也是发泡技术一种重大改进。该方法较好地解决生产软泡中低密度品种的质量问题。目前已能生产14kg／m3的低密度的软泡，而且能够保证该泡沫的均匀性及良好的综合性能。null4、喷涂聚脲弹性体 喷涂聚脲弹性体(SPUA)技术是近十年来为适应环保需求的研制开发的一种新型绿色涂装技术，它是在反应注射成型(RIM)技术的基础上发展起来的，其主要原料是美国Texaco/Huntsman公司首先开发的端氨基聚氧化丙烯醚(端氨基聚醚)，由端氨基聚醚、液态胺扩链剂、颜料、填料以及助剂组成色桨(R组分)，另一组分由异氰酸酯与低聚物二元醇或三元醇反应制得(A组分)。 A组分与R组分通过美国Gusmer生产的H系列主机和GX－7系列喷枪进行喷涂或浇注聚脲弹性体。null喷涂聚脲弹性体优点： ①不含催化剂，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象，快至5s左右可凝胶，1min即可达到步行强度。对水分及混合不敏感，施工中不受环境温度、湿度的影响。 ②100％固含量、无污染。 ③优异的柔韧性、耐磨性以拉伸强度等物理性能。null④具有良好的热稳定性，可在150℃下长期使用，可承受350℃的短时间热冲击。 ⑤可加入各种颜料、填料、制成不同颜色的制品。 ⑥配方可调，制品硬度可从邵氏A30到邵氏D65调节。 ⑦可采用短玻璃纤维增强。 ⑧专用设备施工，方便、快捷、高效。null5、改性聚氨酯弹性体 采用PPDI为基合成的聚氨酯弹性体，具有突出的动态力学性能，与MDI为基的弹性体相比，在150℃下仍保持优良的回弹性和挠曲性。DuPont已工业化，其性能甚至优于NDI为基的Vulkollan。Uniroyal公司也开发了PPDI基的聚氨酯预聚物，制得的浇注型聚氨酯弹性体具有优良的综合性能。null6、氟氯烃化合物（CFC）替代技术 1987《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》要求发达国家1995年前禁止使用CFC产品，发展中国家2005年底前禁止使用CFC产品。 软泡以二氯甲烷为过渡，CO2技术进展最快；自结皮泡沫以HCFC-141b和HCFC-22为过渡，目前已有全水发泡自结皮生成技术；硬泡方面，欧洲以环戊烷路线为主，日本、我国也多以环戊烷为主，美国重点开发零ODP氢氟烃（HCF）类发泡剂，目前已选中HFC-145fa和HFC-365mfc两个替代品种。返回目录　　六、反应注射成型（RIM）聚氨酯 1 反应注射成型简介 反应注射成型又称反应注塑模制RIM(Reaction Injection Moulding)，是由分子量不大的齐聚物以液态形式进行计量，瞬间混合的同时注入模具，而在模腔中迅速反应，材料分子量急骤增加，以极快的速度生成含有新的特性基团结构的全新聚合物的工艺。 它是集液体输送、计量、冲击混合、快速反应和成型同时进行为特征的、一步完成的全新加工新工艺，其加工简单、快捷。nullnullnullnullnullRIM加工技术的优点包括以下几点： ⑴RIM加工技术能量消耗低。它与传统热塑型合成材料加工成型相比，由于加工时物料为低粘度液体状态，注模压力较低。反应放热量大，模温较低，模具的夹持力较少，因此，其设备和加工费用相对较低。尤其对大型制品的生产尤为突出。null(2)模具强度要求较低。物料呈液体状态注入模具，模腔内压较低，模具承压能力较传统塑料成型模要低得多。 (3)所用原料体系比较广泛。该项新工艺除了适用于聚氨酯、聚脲材料的生产，同时还可以用于环氧树脂、尼龙、双环戊二烯、聚酯等材料的加工成型。null(4)与传统塑料加工成型法相比，RIM工艺对制备大型制品、形状复杂制品、薄壁制品更为有利，产品表面质量好，花纹图案清晰，重现性好。 (5)该工艺加工勿需普通塑料热塑成型所需的昂贵的热流道体系，设备费仅为热塑型结构泡沫塑料成型设备的1/2～1/3，且生产出的制品无成型应力、成型周期短、生产效率高，尤其对于大批量、大尺寸制品的生产，生产成本的降低更为明显。 null(6)物料以液体形态注入模具，有利于生产断面形状复杂的制品，可嵌入插入件一次成型，也可以在液体原料中添入某些增强材料。 生产增强型反应注塑模制(RRIM——Reinforced Reaction lnjection Moulding)以及在模腔中预置增强片材等生产结构增强型反应注塑模制品(SRIM——Structural Reaction Injection Moulding)等。 可以制备带有较厚加强筋的制品，普通塑料壁厚和加强筋厚之比最大为1:0.3，而R1M工艺可生产高达1:0.8的厚筋制品。null(7)可以使用模内涂装(IMC-Inmold Coating)技术,减少制品后涂装工序。降低加工成本。 　　 目前聚氨酯RIM一般指两类材料，一类为密度较高从800到1200千克每立方米以上的外皮密实、内芯气泡较少或基本无泡孔的聚氨酯材料；另一类是密度在200千克每立方米以上的软质或硬质自结皮聚氨酯泡沫塑料。nullRIM 原 理 图nullnullnull循 环浇 注null混合头null2、RRIM及其特点 与RIM聚氨酯（脲）相比，RRIM具有如下性能： ①弯曲模量明显提高，耐热性能大幅度改善。 ②尺寸稳定性明显增强；成型收缩率、变形率以及热膨胀率明显下降。 ③撕裂强度和压缩强度大为提高。 ④硬度和强度得到一定的改进。伸长率大幅度降低。 ⑤改善了制品的耐化学品性能，可赋予制件某些电性能。 　　不足之处是碎纤维增强的RRIM材料抗冲击性能有所下降。null增强与未增强RIM聚氨酯的性能比较null二、增强填料对制造工艺的影响 　　 常用的增强材料是锤磨玻璃纤维、短切玻璃纤维、片状玻璃、矿物纤维等。在组分料液中添加增强填料后，导致料液粘度明显增大。纤维状填料对粘度的影响比较大，短切玻璃纤维使粘度增加的幅度比锤磨玻纤大。 　　 因为物料粘度的关系，增强填料的用量受到限制。短切玻璃纤维在制品中的用量应少于5%～6%；锤磨玻纤用量不超过30%。null RRIM工艺与RIM工艺最大区别是原液中含有增强材料，也因此而引起玻璃增强材料对机械设备的磨损和使物料粘度显著增大，为了克服增强填料引起的这两个总量，RRIM成型设备某些部件与普通RIM设备不一样，表现在以下几个方面：null①不用高压泵而用活塞计量直接输送物料。 ②输送含玻纤物料的管道及部件必须使用耐磨材料。 ③管道内壁要光滑，少用弯管接头，转变和接头处要圆滑，以减少循环管线中的流通障碍，防止纤维在管道中沉淀而堵塞管道。 　　 RRIM工艺与RIM工艺相似，但由于物性性状及设备不同，工艺参数也不尽相同。3、SRIM聚氨酯3、SRIM聚氨酯 为了克服RRIM工艺不能采用较长的玻纤等等问题，人们开发了玻璃纤维毡网类增强工艺，即结构反应注射成型（SRIM），又称网毡模塑RIM（MMRIM）。采用这种高性能复合材料生产工艺，增强材料的的使用量可大幅度增加。SRIM材料弯曲模量比RRIM材料大，可高于10000 MPa。这类材料的特点是可显著提高材料的抗冲击性能，冲击强度随玻纤用量的增加而增加。 SRIM工艺制造增强聚氨酯材料，先在模具中铺垫长玻纤网垫或预制的具有制件形状的玻纤网增强骨架，再浇注混合物料。SRIM常选用的树脂体系是聚氨酯，若是高温成型时选用聚异氰脲酸酯体系。null 制备聚氨酯SRIM时可用开模、半开模或闭模浇注，固化成不同密度的制品和不同用途的制件。开模浇注时反应料液由模的下半部注入，在反应料液发泡前闭模，然后反应成型、脱模。优点是反应料液预先均匀分布于模腔内，适宜于制备面积大的低密度大型制品；缺点是反应料液在模中的停留时间长，一般为90～180s。null 德国Bayer、Hennecke等公司开发了采用天然纤维（如亚麻、剑麻）网毡与聚氨酯组合料模压薄壁汽车制件，以替代玻璃纤维增强聚氨酯制品的新型工艺。天然纤维增强的优点有： ①减轻制品重量，符合汽车轻量化发展趋势； ②成本较低； ③对今后制品的回收有利。nullSRIM工艺4、LFI增强聚氨酯（脲）4、LFI增强聚氨酯（脲） 为了克服SRIM工艺中存在的不足，Krauss Maffei公司首先开发了新型的长纤维增强聚氨酯反应注射成型工艺－（LFI-PU）。 　　长纤维增强注射成型工艺是近几年来国外开发的新型增强RIM工艺。该加工方法是在高压浇注机混合头附近将长玻璃纤维切割成长度为1.0～10cm的长纤维，聚氨酯物料注入到模具中之前，先在混料腔内与直接添入的切碎纤维浸润、混合，经化学反应固化成型，制得玻纤增强聚氨酯制品。null 用此方法制造结构RIM材料与RRIM不同之处是，可10～100mm的长纤维作增强材料，纤维不与原料预先混合；与玻纤网毡增强结构RIM相比，不必放置玻璃纤维垫，操作人员劳动条件得到改善。还可以提高产品中纤维的含量。nullnullLFI工艺具有以下优点： ①增强聚氨酯（脲）制品的性能优于预制垫工艺。 ②与原先模具内预先放置玻璃纤维垫相比，周期缩短。 ③加工经济性。长纤维工艺可节省费用15%～20%。 　　采用长纤维增强注射技术生产的RIM材料密度范围为0.5至1.6克每立方厘米。大生产的部件中，玻璃纤维的质量分数可以从少至百分之几至高达50%以上。 　　目前Krauss Maffei公司、Hennecke公司和Cannon公司可提供LFI成型的生产设备，但其混合装置不尽相同。null 下表为采用Huntaman公司开发的专用聚氨酯原料体系Fiberim和LFI成型技术与采用传统的纤维网垫置入技术生产的低密度SRIM（LD-SRIM）车门板的性能比较。由表可见采用LFI工艺制得的LD-SRIM制品，纤维添加量增加，弯曲模量及拉伸强度增加。null 对于更高的应用要求，如制造座垫托盘与其它结构性面板，可以通过改变聚氨酯配方组分及水含量，从而得到高密度制品。在密度相近、玻纤加入量相同的情况下，与传统玻纤毡垫增强的SRIM制品相比，Fiberim样品显示出更高的机械强度。增加聚氨酯的密度（及玻纤加入量），弯曲模量及拉伸强度增加。nullLFI与传统高密度复合材料物性的比较5、RIM聚氨酯的应用5、RIM聚氨酯的应用　　 聚氨酯RIM材料主要用于汽车、建筑、家具、娱乐、体育等部门，用途多种多样。 　 　 用RIM工艺制造的聚氨酯（脲）制件大多数用于汽车工业，制件门类包括保险杠、挡泥板、侧护条、车门板、尾灯、操作手柄、地板、行李架、扶手、防撞帽等等。 　　在建筑领域，RIM制品用于窗框、门板、基柱、地板型材等。还应用各种装饰部件、仿木刻品、硬质鞋底、桌、床、球棒、垫衬、球、酒桶、箱、电视机壳、计算机壳、椅子、滑雪板、划船桨等。nullThank you！THE END