A poliuretánok heteroláncú polimerek , amelyek makromolekulájában szubsztituálatlan és/vagy szubsztituált -N(R)-C(O)O- uretáncsoport van, ahol R jelentése hidrogénatom , alkil- , aril- vagy acilcsoport . A poliuretán makromolekulák egyszerű és észter funkciós csoportokat, karbamid- , amidcsoportokat és néhány egyéb funkciós csoportot is tartalmazhatnak, amelyek meghatározzák e polimerek tulajdonságainak komplexét. A poliuretánok szintetikus elasztomerek , és széles körben használják az iparban a szilárdsági jellemzők széles skálája miatt. A gumi helyettesítőjeként használják agresszív környezetben, nagy váltakozó terhelések és hőmérsékletek mellett működő termékek gyártásában. Működési hőmérséklet tartomány -60 °С és +80 °С között.
A poliuretánok izocianátcsoportokat tartalmazó vegyületek és bi- és többfunkciós hidroxil -tartalmú származékok kölcsönhatásával jönnek létre .
Izocianátokként toluol-diizocianátok (2,4- és 2,6 - izomerek vagy ezek keveréke 65:35 arányban), 4,4'-difenil-metán-diizocianát , 1,5-naftilén-, hexa-metilén-diizocianátok, poliizocianátok, trifenil-metán-triizocianát, biuretizocianát, izocianurát-izocianátok, 2,4-toluol-diizocianát dimer , blokkolt izocianátok.
A kiindulási izocianát szerkezete meghatározza az uretán képződés sebességét, szilárdsági jellemzőit, fény- és sugárzásállóságát, valamint a poliuretánok merevségét.
A hidroxil-tartalmú komponensek a következők:
A hidroxil-tartalmú komponens elsősorban a poliuretánok fizikai és mechanikai tulajdonságainak komplexét határozza meg.
Hidroxil-tartalmú anyagokat használnak a láncok meghosszabbítására és strukturálására (például víz , glikolok, glicerin-monoallil-éter, ricinusolaj ) és diaminok (-4,4'-metilén-bisz(o-klór-anilin), fenilén-diaminok) . Ezek a szerek meghatározzák a lineáris poliuretánok molekulatömegét, a vulkanizációs hálózat sűrűségét és a keresztkémiai kötések szerkezetét, a doménszerkezetek kialakításának lehetőségét, azaz a poliuretánok tulajdonságainak komplexumát és rendeltetésüket ( habok , szálak, elasztomerek, stb.).
A tercier aminokat, a vas kelátvegyületeit , a rézt , a berilliumot , a vanádiumot , az ólom- és ónnaftenátokat , az ón - oktanoátot és a laurátot katalizátorként használják az uretánképzési folyamathoz . A ciklotrimerizáció során a katalizátorok szervetlen bázisok és tercier aminok epoxidokkal alkotott komplexei.
A poliuretánok mechanikai tulajdonságai nagyon széles tartományban változnak, és az uretáncsoportok közötti láncszakaszok természetétől és hosszától, a lánc szerkezetétől (lineáris vagy hálózatos), molekulatömegétől és kristályossági fokától függenek. A poliuretánok lehetnek viszkózus folyadékok vagy amorf vagy kristályos halmazállapotú szilárd anyagok . Tulajdonságaik a rendkívül rugalmas lágy gumiktól kezdve ( Shore keménység 15-től). az A) skálán kemény műanyagokra ( 75 Shore D keménység ) [1] .
A poliuretán szerkezeti anyagokra (CM) utal, a poliuretán mechanikai tulajdonságai lehetővé teszik a gépek és mechanizmusok teljesítményterhelésnek kitett részeiben történő alkalmazását. Nagyon komoly követelményeket támasztanak az ilyen típusú ipari anyagokkal szemben az agresszív külső környezettel szembeni ellenállás tekintetében.
| Poliuretán index | PU-5 Kutatóközpont | SKU-PFL-100 | TSCU-FE-4 | SKU-PFL-74 | Ur-70 V | PTHF-1000 | SUREL-20F | SKU-PFL-100M | Diaphor-TDI | LUR-ST | TT 129/194 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Shore keménység, mértékegység | 88-93 | 95-98 | 40-90 | 88-92 | 70-80 | 95-98 | 93-97 | 95-100 | 86-88 | 75-85 | 80-100 |
| Szakítószilárdság, kgf/cm² | 320-450 | 350-400 | 250-350 | 400-450 | 230-390 | 350-420 | 390-500 | 450-500 | 380-460 | 400-470 | 380-520 |
| Szakadási nyúlás, % | 450-580 | 310-350 | 400-550 | 400-470 | 670-800 | 310-370 | 330-390 | 350-370 | 500-600 | 600-700 | 320-850 |
| Szakadásállóság, kgf/cm2 | 75-100 | 90-110 | 20-30 | 70-80 | 30-45 | 90-110 | 90-110 | 85-95 | 55-65 | 20-30 | 90-110 |
| Névleges feszültség 100%-os nyúlásnál, kgf/cm² | 75-95 | 130-160 | 25-30 | 60-80 | 20-35 | 130-160 | 140-160 | — | 45-55 | 50-80 | 140-160 |
| Relatív maradék nyúlás szakadás után, % | Legfeljebb 10 | Legfeljebb 10 | Legfeljebb 10 | Legfeljebb 8 | Legfeljebb 15 | Legfeljebb 10 | Legfeljebb 8 | Legfeljebb 10 | Legfeljebb 10 | Legfeljebb 10 | Legfeljebb 10 |
| Hőmérséklet tartomány, °C | ötven | 70 | 80 | 70 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | ötven | ötven |
A különféle típusú poliuretánok mechanikai tulajdonságainak sokfélesége miatt az ipar szinte minden területén használják sokféle tömítés, dekorkövek gyártására szolgáló rugalmas formák, védőbevonatok, festékek és lakkok, ragasztók , tömítőanyagok , kis teljesítményű gépek alkatrészei (tengelyek, görgők, rugók stb.), szigetelők, implantátumok és egyéb termékek. A poliuretánból rendkívül magas kopásállósága miatt az iparban cipőtalpak, sportgumik, karmantyúk , csiszolókövek rögzítésére szolgáló távtartók készülnek, utóbbi esetben pedig a poliuretán hüvely tartósabb, mint a fém. A poliuretán szerves oldószeres oldatai nagy szilárdságú ragasztók. Az autó lengéscsillapítóinak sárvédői poliuretánból készülnek . A poliuretánok használatát azonban jelentősen korlátozza az alkalmazás hőmérsékleti tartománya (-60 és +80 °C között).
Habosított formában is használják, mivel a poliuretán előállításához számos reakciót gázfejlődés kísér (lásd poliuretán hab ).
| műanyagok | |
|---|---|
| Hőre lágyuló műanyagok |
|
| Hőre lágyuló műanyagok |
|
| Elasztomerek |
|