聚氨酯弹性体 聚氨酯弹性体种类及用途

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由于聚氨酯所用的原料基本都是液体材料，所以可以采用与普通橡胶、塑料等高分子材料不同的加工方法进行加工，制成泡沫、弹性体、粘合剂、涂料等各种产品。

聚氨酯弹性体又称聚氨酯橡胶，是一种分子链中含有较多氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的弹性体高分子材料。它通常由低聚物多元醇、多异氰酸酯、扩链剂/交联剂和少量助剂制成。

从分子结构来看，聚氨酯弹性体是一种嵌段聚合物。软段一般由低聚物多元醇的柔性长链组成，硬段由二异氰酸酯和扩链剂组成。硬段和软段交替排列形成重复的结构单元。除了含有氨基甲酸酯基团之外，在聚氨酯分子内部和分子之间可以形成氢键，软链段和硬链段可以形成微相区并产生微相分离。这些结构特点使得聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性和韧性，被称为“耐磨橡胶”。

聚氨酯弹性体综合性能优异，模量介于普通橡胶和塑料之间。它具有以下特征:

1.高强度和弹性，能在较宽的硬度范围内保持高弹性(肖氏A 10 ~肖氏D75)；

2.同等硬度下，比其他弹性体具有更高的承载能力；

3.耐磨性优异，是天然橡胶的2 ~ 10倍；

4.优异的耐油脂性和耐化学品性；芳香族聚氨酯耐辐射；优异的耐氧性和耐臭氧性；良好的抗疲劳和抗振动能力，适用于高频弯曲应用；

5.抗冲击性高；低温下柔韧性好；一般不加增塑剂也能达到要求的低硬度，所以不存在增塑剂迁移带来的问题；

6.普通聚氨酯不能在100℃以上使用，但特殊配方可以承受140℃的高温；低成型和加工成本。

聚氨酯弹性体产品与金属材料相比，具有重量轻、噪音低、耐磨、加工成本低、耐腐蚀等优点；与塑料相比，聚氨酯弹性体具有非脆性、弹性记忆和耐磨等优点。与橡胶相比，聚氨酯弹性体具有耐磨、耐切割、耐撕裂、承载能力高、透明或半透明、耐臭氧、灌封、浇注、硬度范围宽等优点。聚氨酯弹性体的加工方法多种多样，新技术、新品种不断涌现，其应用前景将十分广阔。

浇注聚氨酯弹性体(CPU)

浇注型聚氨酯弹性体(CPU)是一种通过浇注工艺、液态树脂浇注和反应成型生产的聚氨酯弹性体。有人简称之为“铸胶”。这种液体原料体系也叫“液体橡胶”。在聚氨酯弹性体产品中，浇注型聚氨酯弹性体产量最大，是目前最重要的聚氨酯弹性体类型。

一个

特征

(1)将液态原料倒入或注入产品模具中反应固化成型，可直接制备大体积的厚聚氨酯橡胶制品和形状复杂的产品；

(2)制备的产品综合性能好；

③可以调整原料的配方组成和用量，得到不同硬度的产品，性能变化范围大；

④简单的手工浇注，设备投资小，加工方便；

⑤可制造小批量或单一产品原型，灵活性好。

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类型

甲苯二异氰酸酯基聚氨酯浇注胶

(1)聚酯-甲苯二异氰酸酯-MOCA浇注聚氨酯

(2)聚醚-甲苯二异氰酸酯-MOCA浇注聚氨酯

MDI基聚氨酯浇注复合物(1)MDI-BD体系聚氨酯浇注复合物

(1)MDI-HQEE(HER)聚氨酯浇注复合物

特种聚氨酯灌注胶

(1)NDI倒胶

(2)HMDI聚氨酯浇注胶

(3)高密度铸造聚氨酯

(4)PPDI型浇注聚氨酯

三

加工方法

(1)手工浇注

手动浇注适用于生产小批量多品种的小产品，是实验室和小工厂输出弹性产品的常用方法。一步法、预聚体法或半预聚体法可采用手工浇注工艺。人工浇注简单灵活，成本低廉。但是存在混合不均匀和气泡不易消除的问题。

(2)机械浇注

浇注机配有自动计量泵和混合器。预聚物脱气后，与严格测量的扩链剂一起输送至混合器。浇注时，将液态物料通过搅拌机的浇口注入模具，硫化后即得产品。混合器可以连续或间歇操作。混合和注射动作可以同时进行。机械浇注可连续间歇进行，生产效率高，产品质量稳定，适用于大中型产品的生产。

(3)特殊浇注工艺

一般来说，浇注型聚氨酯弹性体的生产可以采用常压浇注，即将反应混合物倒入敞口模具中，然后封闭。在常压浇注过程中，经常混入搅拌带来的空气体，可能会在弹性体产品中产生气泡。对于一些形状比较复杂或者胶中没有气泡的产品，可以将模具放在一个很大的真空空腔室内，通过浇注压力来注射模具，边浇注边抽真空空。这种方法叫真空空浇注。

有垂直浇注法、倾斜浇注法、离心浇注法、旋转浇注法等。，这必须采用适当的方法来避免在注射材料时混入气泡。

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)，也称为聚氨酯热塑性塑料，是由低聚物多元醇软链段和二异氰酸酯扩链剂硬链段组成的线性嵌段共聚物。

TPU约占聚氨酯弹性体总量的25%，其主要用途有:汽车零部件和机械零件、运动鞋底、橡胶辊、电线电缆、软管、薄膜和片材、织物(涂料和高弹袜子等)。)、胶带粘合剂、织物涂层、粘合剂等。TPU按软段结构可分为聚酯型和聚醚型。根据结构特点，可分为全热塑性成型和半热塑性成型。

TPU通常是颗粒状的，具有良好的再加工性。热塑性加工方法如挤出、注射、压延和模塑可用于在较高温度下塑化TPU粒子以制造各种形状的产品或复合产品，其中挤出模塑和注射模塑使用最广泛，约占70%或更多。TPU还用于制造弹性纤维、合成皮革树脂、粘合剂和涂料。

混合聚氨酯弹性体

可混炼聚氨酯(MPU)是最早开发的弹性体之一。其主要加工特点是合成储存稳定的固体生胶，然后用普通混胶机加工，得到具有网络分子结构的热固性聚氨酯弹性体。根据主链的软段结构，混合聚氨酯可分为聚酯型和聚醚型，根据硫化剂的不同可分为S硫化橡胶和DCP硫化橡胶。

混合聚氨酯弹性体的主要特点如下:

(1)能使用通用橡胶加工设备生产产品；

②与普通橡胶相比，具有更好的耐磨性、更高的撕裂强度、更小的压缩永久变形和更好的耐油性。

③混炼型聚氨酯弹性体的相对分子质量一般高于浇注型聚氨酯弹性体，在1 ~ 3万之间。选择不同的原料可以得到不同门尼粘度的生胶。

④混合聚氨酯弹性体中可加入炭黑、白炭黑等填料，以提高产品的硬度和补强性。

聚氨酯弹性体的应用

一个

在选煤、采矿、冶金等行业的应用

聚氨酯弹性体是最符合矿山要求的非金属材料，可以替代部分金属材料。矿山用聚氨酯弹性体产品包括筛板、弹性体衬里、输送带等。聚氨酯橡胶筛板的类型包括张力筛板、张力筛板和狭缝筛板。聚氨酯橡胶筛板具有优异的耐磨、耐水、耐油、吸振、消声性能，强度高，自清洁效果好。它可以减轻筛选机的负荷，节约能耗，延长筛选机的使用寿命，达到高筛分质量。

许多采矿设备，如摇床、浮选机、专用选矿机、分选机、螺旋流槽、粉碎机、磁选机、管道和弯头，在与碎石和其他材料接触时需要耐磨衬里。聚氨酯弹性体是钢增强聚氨酯驱动轮、阻燃抗静电聚氨酯输送带、设备电缆TPU护套、防尘圈、减震器等的首选材料。

2

聚氨酯胶辊的应用

聚氨酯胶辊是一种性能优异的聚氨酯橡胶制品，一般是在钢辊或铁辊上铸一层聚氨酯弹性体制成。根据它们的用途，分为以下几类:谷物加工用剥壳胶辊、造纸工业用挤压胶辊和上浆胶辊、纺织工业用拉丝辊、牵伸辊和切丝辊、木材、玻璃和包装工业用传动轴承胶辊、印染机械用各种胶辊、各种仪器用小胶辊、输送系统用传动胶辊、印刷胶辊、金属冷轧用传动胶辊、金属板用彩色涂层胶辊等。

大部分胶辊采用浇注工艺制造，一般是将钢芯放在圆柱形模具的中心浇注弹性体。特种胶辊可采用离心铸造法或旋转铸造法。旋转浇注法不需要模具，采用室温硫化浇注弹性体体系，缩短了总加工时间。

三

聚氨酯橡胶车轮和轮胎

聚氨酯弹性体承载能力大，耐磨耐油，与金属骨架粘结牢固，可用于制造各种传动机构广泛使用的橡胶轮，如；滚筒、生产线输送带导轮、缆车滑轮等。在体育和娱乐中，高级旱冰鞋和滑板车的轮子都是用聚氨酯制成的。聚氨酯胶轮还具有耐油、韧性好、附着力强等特点。，在矿用单轨吊车、齿轨车、清洗车等车辆上有明显的应用效果。聚氨酯还用于小型电子和精密仪器传动轮、各种万向轮等。

有微泡轮胎，PU泡沫填充轮胎等。

四

机械附件

各种密封圈、阻尼块、联轴器、汽车防滑链等。

五

用于形成金属板零件等的模衬和落料模板

用常规钢冲压模具冲压薄零件时，断口上往往有毛刺。用聚氨酯橡胶代替传统钢制模具的冲压技术是钣金冲压技术的一次飞跃，可以大大缩短模具的制造周期，延长模具的使用寿命，降低成型零件的生产成本，提高零件的表面质量和尺寸精度。特别适合中小型产品和单件产品的试制，更适合薄而复杂的冲压件。

在瓷砖和陶瓷生产线上，使用聚氨酯弹性体内衬模具可以降低生产成本，提高生产效率和成品率。聚氨酯可以用来制作混凝土模具，聚氨酯模具可以复制各种图案，制作装饰块。五金模具冲压生产中用聚氨酯弹性体杆、管、板垫代替金属弹簧作为缓冲件，具有高弹性、柔韧性和高的原始收缩变形强度，不损伤模具。

六

鞋子材料

聚氨酯弹性体具有缓冲性能好、重量轻、耐磨、防滑等特点。，以及良好的处理性能。它已成为制鞋工业中一种重要的鞋用合成材料，用于制造运动鞋、鞋底、鞋跟、鞋头、滑雪鞋、安全鞋、休闲鞋等。用于鞋材的聚氨酯材料包括浇铸微孔弹性体和热塑性聚氨酯弹性体，微孔弹性体鞋底是主要材料。

聚氨酯微孔弹性轻，耐磨性好，这一点被鞋厂忽略。该产品密度低，比传统的橡胶鞋底和聚氯乙烯鞋材轻得多。在国内，微孔聚氨酯弹性体主要用于运动鞋、皮鞋、运动鞋、凉鞋等的鞋底和鞋垫。，国外主要用于耐磨有弹性的特殊运动鞋鞋底，设计可多样化。TPU鞋跟具有高耐磨性。发泡TPU弹性鞋材料可以通过在注射成型中添加可热分解的发泡剂来制造。

我们都是追梦人！