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聚氨酯橡膠代號(hào)(UR),是由聚酯(或聚醚)與二異氰酸脂類化合物聚合而成的。它的化學(xué)結(jié)構(gòu)比一般彈性聚合物復(fù)雜,除反復(fù)出現(xiàn)的氨基甲酸酯基團(tuán)外,分子鏈中往往還含有酯基、醚基、芳香基等基團(tuán)。
UR分子主鏈由柔性鏈段和剛性鏈段鑲嵌組成;柔性鏈段又稱軟鏈段,由低聚物多元醇(如聚酯、聚醚、聚丁二烯等)構(gòu)成;剛性鏈段又稱硬鏈段,由二異氰酸酯(如TDI、MDI等)與小分子擴(kuò)鏈劑(如二元胺和二元醇等)的反應(yīng)產(chǎn)物構(gòu)成。軟鏈段所占比例比硬鏈段多。軟、硬鏈段的極性強(qiáng)弱不同,硬鏈段極性較強(qiáng),容易聚集在一起,形成許多微區(qū)分部于軟鏈段相中,稱為微相分離結(jié)構(gòu),它的物理機(jī)械性能與微相分離程度有很大關(guān)系。
UR分子主鏈之間由于存在由氫鍵的作用力,因而具有高強(qiáng)高彈性。
性能:
?。?)耐磨性能卓越:耐磨性能是所有橡膠中最高的。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定結(jié)果表明,UR的耐磨性是天然橡膠的3~5倍,實(shí)際應(yīng)用中往往高達(dá)10倍左右。
?。?)在邵氏A60至邵氏A70硬度范圍內(nèi)強(qiáng)度高、彈性好。
?。?)緩沖減震性好。室溫下、UR減震元件能吸收10%~20%振動(dòng)能量,振動(dòng)頻率越高,能量吸收越大。
?。?)耐油性和耐藥品性良好。UR與非極性礦物油的親和性較小,在燃料油(如煤油、汽油)和機(jī)械油(如液壓油、機(jī)油、潤(rùn)滑油等)中幾乎不受侵蝕,比通用橡膠好得多,可與丁腈橡膠媲美。缺點(diǎn)是在醇、酯、酮類及芳烴中的溶脹性較大。
?。?)摩擦系數(shù)較高,一般在0.5以上。
?。?)耐低溫、耐臭氧、抗輻射、電絕緣、粘接性能良好。
硫化體系:
硫化劑有異氰酸酯、過(guò)氧化物和硫磺三類:異氰酸酯類硫化劑的常用品種為TDI及其二聚體、MDI二聚體和PAPI等,可生成脲基甲酸酯鍵交聯(lián)鍵(易吸水,使用時(shí)注意環(huán)境濕度),可以制得耐磨性良好、強(qiáng)度高、硬度較大的制品;過(guò)氧化二異丙苯(DCP)是用得最普遍的過(guò)氧化物硫化劑,過(guò)氧化物硫化PUE制品具有良好的動(dòng)態(tài)性能,壓縮永久變形小,彈性和耐老化性能均較好,缺點(diǎn)是不能用蒸汽直接硫化,撕裂強(qiáng)度較差;含有不飽和鏈段的PUE可采用硫磺體系硫化,用量一般為1.5~2份,促進(jìn)劑M和DM最常用,一般在6份左右,硫化制品綜合性能較好。