聚氨酯材料及其应用.pptx
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1、汽车仪表盘汽车顶棚第1页/共54页轨道枕木第2页/共54页3 3)、半硬质聚氨酯泡沫)、半硬质聚氨酯泡沫 半硬质泡沫塑料半硬质泡沫塑料(简称半硬泡简称半硬泡)是硬度介于软泡与硬是硬度介于软泡与硬泡之间的一种泡沫塑料。聚氨酯半硬泡是聚氨酯泡沫塑料泡之间的一种泡沫塑料。聚氨酯半硬泡是聚氨酯泡沫塑料的一大品种。该类制品的特点是具有较高的压缩负荷值。的一大品种。该类制品的特点是具有较高的压缩负荷值。半硬泡池这种高滞后损失特性使其不适用于制造柔软的座半硬泡池这种高滞后损失特性使其不适用于制造柔软的座垫材料,而特别适合用作各种吸能减震材料。垫材料,而特别适合用作各种吸能减震材料。半硬泡与高承载聚氨酯软泡及
2、低密度韧性聚氨酯硬泡半硬泡与高承载聚氨酯软泡及低密度韧性聚氨酯硬泡之间没有严格的区别。从泡沫分子结构看,它的交联密度之间没有严格的区别。从泡沫分子结构看,它的交联密度远高于软质泡沫塑料而仅次于硬质泡沫塑料制品,交联点远高于软质泡沫塑料而仅次于硬质泡沫塑料制品,交联点之间的平均分子量之间的平均分子量McMc一般在一般在65065025002500之间,最好在之间,最好在1200120020002000之间。之间。第3页/共54页整皮半硬泡整皮半硬泡 整皮模塑泡沫塑料整皮模塑泡沫塑料(integral skin foam(integral skin foam,简称,简称ISF)ISF)又称又称自结
3、皮泡沫塑料自结皮泡沫塑料(self skinning foam)(self skinning foam),是在,是在制造时自身产生致密表皮的泡沫塑料。整皮泡沫塑料有高制造时自身产生致密表皮的泡沫塑料。整皮泡沫塑料有高密度软泡密度软泡(即半硬池即半硬池)和硬质泡沫塑料之分,后者用作结构和硬质泡沫塑料之分,后者用作结构材料如仿木材等。大部分整皮聚氨酯泡沫塑料属半硬质泡材料如仿木材等。大部分整皮聚氨酯泡沫塑料属半硬质泡沫塑料。沫塑料。微孔聚氨酯微孔聚氨酯 弹性微孔聚氨酯是一种介于聚氨酯弹性体和泡沫塑弹性微孔聚氨酯是一种介于聚氨酯弹性体和泡沫塑料之间的材料。与普通泡沫塑料相比,它具有较高的密度,料之间
4、的材料。与普通泡沫塑料相比,它具有较高的密度,较高的弹性和强度,可称之为微孔聚氨酯弹性体;但它又较高的弹性和强度,可称之为微孔聚氨酯弹性体;但它又是一种中高密度的半硬质的泡沫塑料,可称为微孔聚氨酯是一种中高密度的半硬质的泡沫塑料,可称为微孔聚氨酯泡沫塑料。微孔泡沫可制成整皮制品。一般应用于制鞋工泡沫塑料。微孔泡沫可制成整皮制品。一般应用于制鞋工业及汽车工业。业及汽车工业。第4页/共54页汽车仪表盘和方向盘第5页/共54页微发泡轮胎第6页/共54页PU鞋底轮胎支撑体第7页/共54页汽车限位减震块减震块返回目录第8页/共54页机械减震器第9页/共54页二)、聚氨酯弹性体二)、聚氨酯弹性体 聚氨酯弹
5、性体聚氨酯弹性体(PU elastomer)PU elastomer)又称聚氨酯橡胶又称聚氨酯橡胶,是一类在分子链中含有较多氨基甲酸酯基团(是一类在分子链中含有较多氨基甲酸酯基团(NHCOONHCOO)的弹性体聚合物材料。通常以低聚物多元醇、多异氰酸酯的弹性体聚合物材料。通常以低聚物多元醇、多异氰酸酯、扩链剂、扩链剂/交联剂及少量助剂为原料制得。交联剂及少量助剂为原料制得。从分子结构上看,聚氨酯弹性体是一种嵌段聚合物,从分子结构上看,聚氨酯弹性体是一种嵌段聚合物,一般由低聚物多元醇柔性长链构成软段,以二异氰酸酯及一般由低聚物多元醇柔性长链构成软段,以二异氰酸酯及扩链剂构成硬段,硬段和软段交替排
6、列,形成重复结构单扩链剂构成硬段,硬段和软段交替排列,形成重复结构单元。除含有氨酯基团外,聚氨酯分子内及分子间可形成氢元。除含有氨酯基团外,聚氨酯分子内及分子间可形成氢键,软段和硬段可形成微相区并产生微观相分离。这些结键,软段和硬段可形成微相区并产生微观相分离。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,以构特点使得聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性和韧性,以“耐磨橡胶耐磨橡胶”著称。著称。第10页/共54页 聚氨酯弹性体具有优良的综合性能,模量介于一般聚氨酯弹性体具有优良的综合性能,模量介于一般橡胶和塑料之间。它具有以下的特性:橡胶和塑料之间。它具有以下的特性:1 1、较高的强度和弹性,可
7、在较宽的硬度(、较高的强度和弹性,可在较宽的硬度(shore Ashore A)范围)范围内内 (邵氏(邵氏A10A10邵氏邵氏D75D75)保持较高的弹性;)保持较高的弹性;2 2、在相同硬度下,比其它弹性体承载能力高;、在相同硬度下,比其它弹性体承载能力高;3 3、优异的耐磨性,其耐磨性是天然橡胶的、优异的耐磨性,其耐磨性是天然橡胶的2 21010倍;倍;4 4、耐油脂及耐化学品性优良;芳香族聚氨酯耐辐射;耐、耐油脂及耐化学品性优良;芳香族聚氨酯耐辐射;耐氧性氧性 和耐臭氧性能优良;耐疲劳性及抗震动性好,适于高和耐臭氧性能优良;耐疲劳性及抗震动性好,适于高频挠频挠 曲应用;曲应用;5 5、
8、抗冲击性高;低温柔顺性好;一般无需增塑剂可达到、抗冲击性高;低温柔顺性好;一般无需增塑剂可达到所需所需 的低硬度,因而无增塑剂迁移带来的问题;的低硬度,因而无增塑剂迁移带来的问题;6 6、普通聚氨酯不能在、普通聚氨酯不能在100 100 以上使用,但采用特殊的配以上使用,但采用特殊的配方可方可 耐耐140 140 高温;模塑和加工成本低。高温;模塑和加工成本低。第11页/共54页第12页/共54页与金属材料相比与金属材料相比,聚氨酯弹性体制品具有重量轻、噪音低、耐损耗、加工费用低及,聚氨酯弹性体制品具有重量轻、噪音低、耐损耗、加工费用低及耐腐蚀等优点;耐腐蚀等优点;与塑料相比与塑料相比,聚氨酯
9、弹性体具有不发脆、弹性记忆、耐磨等优点。,聚氨酯弹性体具有不发脆、弹性记忆、耐磨等优点。与橡胶相比与橡胶相比,聚氨酯弹性体具有耐磨、耐切割、耐撕裂、高承载性、透明或半透明、,聚氨酯弹性体具有耐磨、耐切割、耐撕裂、高承载性、透明或半透明、耐臭氧、可灌封、可浇注、硬度范围广等优点。耐臭氧、可灌封、可浇注、硬度范围广等优点。聚氨酯弹性体加工方法多样,新技术新品种不断涌现,其应用前景将十分广阔。聚氨酯弹性体加工方法多样,新技术新品种不断涌现,其应用前景将十分广阔。第13页/共54页PUR加工成型分类表第14页/共54页1 1)浇注型聚氨酯弹性体(浇注型聚氨酯弹性体(CPU)浇注型聚氨酯弹性体浇注型聚氨
10、酯弹性体(casting PU,CPU)(casting PU,CPU)即即通过浇注工艺、由液体树脂浇注并反应成型通过浇注工艺、由液体树脂浇注并反应成型而生产的一类聚氨酯弹性体,有人简称之而生产的一类聚氨酯弹性体,有人简称之“浇注胶浇注胶”。这类液体原料体系又称。这类液体原料体系又称“液体橡液体橡胶胶”。在聚氨酯弹性体产品中,以浇注型聚。在聚氨酯弹性体产品中,以浇注型聚氨酯弹性体产量最大,是目前聚氨酯弹性体氨酯弹性体产量最大,是目前聚氨酯弹性体中最主要的一种类型。中最主要的一种类型。第15页/共54页特点:特点:以液体原料浇注或注射到制品模具中反应而固化成型,可以直接制得很厚的体积以液体原料浇
11、注或注射到制品模具中反应而固化成型,可以直接制得很厚的体积大的聚氨酯橡胶制品及形状复杂的制品;大的聚氨酯橡胶制品及形状复杂的制品;制得的制品综合性能好;制得的制品综合性能好;可以调节原料的配方组成及用量,获得不同硬度的制品,性能的可变范围大;可以调节原料的配方组成及用量,获得不同硬度的制品,性能的可变范围大;对于简单的手工浇注,设备投资小,加工方便;对于简单的手工浇注,设备投资小,加工方便;可制造小批量的或单件的制品原型,灵活性好。可制造小批量的或单件的制品原型,灵活性好。第16页/共54页种类种类1、TDI基聚氨酯浇注胶基聚氨酯浇注胶 (1)聚酯聚酯-TDI-MOCA浇注型聚氨酯浇注型聚氨酯
12、 (2)聚醚聚醚-TDI-MOCA浇注型聚氨酯浇注型聚氨酯2、MDI基聚氨酯浇注胶基聚氨酯浇注胶 (1)MDI-BD体系聚氨酯浇注胶体系聚氨酯浇注胶 (2)MDI-HQEE(HER)聚氨酯浇注胶聚氨酯浇注胶3、特种聚氨酯浇注胶、特种聚氨酯浇注胶 (1)NDI浇注胶浇注胶 (2)HMDI系聚氨酯浇注胶系聚氨酯浇注胶 (3)HDI系浇注型聚氨酯系浇注型聚氨酯 (4)PPDI型浇注型聚氨酯型浇注型聚氨酯第17页/共54页加工方法加工方法(1)(1)手工浇注手工浇注 手工浇注适于生产批量小、品种多的小型制品,是实验室和小型工厂较为常用手工浇注适于生产批量小、品种多的小型制品,是实验室和小型工厂较为常用
13、的生产弹性体制件的方法。一步法、预聚体或半预聚体法都可采用手工浇注工艺。的生产弹性体制件的方法。一步法、预聚体或半预聚体法都可采用手工浇注工艺。手工浇注简单灵活,成本也低,然而存在搅拌不均问题,气泡也不易消除。手工浇注简单灵活,成本也低,然而存在搅拌不均问题,气泡也不易消除。(2)(2)机械浇注机械浇注 浇注机配备自动计量泵和混合器,把预聚物脱气后再与经严格计量的扩链剂同浇注机配备自动计量泵和混合器,把预聚物脱气后再与经严格计量的扩链剂同时输送到混合器中混合均匀,浇注时液料经过混合器的浇口注入模具中,经硫化即时输送到混合器中混合均匀,浇注时液料经过混合器的浇口注入模具中,经硫化即得制品。混合器
14、可连续或间断运转。并可使混合和注射动作同时进行。机械浇注可得制品。混合器可连续或间断运转。并可使混合和注射动作同时进行。机械浇注可连续和间歇进行,机械浇注生产效率高、产品质量稳定,适合于大批量及中大型制连续和间歇进行,机械浇注生产效率高、产品质量稳定,适合于大批量及中大型制品的生产。品的生产。第18页/共54页聚氨酯浇注机第19页/共54页(3)(3)特殊浇注工艺特殊浇注工艺 浇注型聚氨酯弹性体的生产一般可采用常压浇注,即反应混合物浇注到敞口的浇注型聚氨酯弹性体的生产一般可采用常压浇注,即反应混合物浇注到敞口的模具中再合模。常压浇注过程中,往往容易混入搅拌带入的空气,使弹性体制品中模具中再合模
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- 聚氨酯 材料 及其 应用
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