Sifat Utama Elastomer Poliuretan
1.1 Kekerasan
Rentang kekerasan karet biasa adalah Shore A20 hingga Shore A90, kekerasan plastik sekitar Shore A95 hingga Shore D100, dan kekerasan elastomer poliuretan serendah Shore A10 dan setinggi Shore D80, dan tidak memerlukan bantuan. dari pengisi. Apa yang sangat berharga adalah bahwa elastomer masih memiliki elastisitas dan pemanjangan karet yang baik di bawah kekerasan plastik, sedangkan karet biasa hanya dapat memperoleh kekerasan yang lebih tinggi dengan menambahkan sejumlah besar bahan pengisi dan dengan mengorbankan sangat mengurangi elastisitas dan pemanjangan. Dilaporkan bahwa ketika kekerasan lebih tinggi dari 75D, elastisitasnya akan sangat hilang, dan ketika kekerasan lebih tinggi dari 85D, itu bukan bahan elastis.
1.2 Kekuatan mekanik
Elastomer poliuretan memiliki kekuatan mekanik yang tinggi, dimanifestasikan dalam modulus Young, kekuatan sobek dan daya dukung.
1.2.1Modulus Young dan kekuatan tarik Dalam batas elastis, rasio tegangan tarik terhadap deformasi disebut modulus Young (E) atau modulus elastisitas.
Elastomer poliuretan, seperti elastomer lainnya, mematuhi teorema Hooke hanya pada perpanjangan rendah (sekitar 2,5 persen). Tetapi modulus Young-nya jauh lebih tinggi daripada elastomer lainnya. Selain itu, modulus elastomer poliuretan Young mencakup karet dan plastik, dan jangkauannya luas, tak tertandingi oleh bahan lain.
1.2.2 Kekuatan sobek
Kekuatan sobek elastomer poliuretan sangat tinggi, terutama jenis poliester, yang lebih dari dua kali lipat karet alam.
1.2.3 Daya angkut
Meskipun kekuatan tekan elastomer poliuretan tidak tinggi pada kekerasan rendah, elastomer poliuretan dapat meningkatkan kekerasan dengan alasan mempertahankan elastisitas karet, sehingga mencapai kapasitas dukung beban yang tinggi. Kekerasan karet lain sangat terbatas, sehingga daya dukungnya tidak dapat ditingkatkan secara signifikan.
1.3 Ketahanan aus
Ketahanan aus dari elastomer poliuretan sangat luar biasa, dan hasil pengujian umumnya dalam kisaran {{0}}.03 hingga 0,20 mm3/m, yaitu sekitar 3 hingga 5 kali lipat dari dari karet alam. Dalam penggunaan sebenarnya, karena pengaruh faktor-faktor seperti pelumas, efeknya seringkali lebih baik. Ketahanan aus berkaitan erat dengan kekuatan sobek dan kondisi permukaan material. Kekuatan sobek elastomer poliuretan jauh lebih tinggi daripada karet lainnya, tetapi koefisien gesekannya sendiri tidak rendah, umumnya di atas 0,5, yang memerlukan penambahan pelumas minyak, atau menambahkan sejumlah kecil molibdenum disulfida atau Grafit, minyak silikon, bubuk tetrafluoroetilena, dll., untuk mengurangi koefisien gesekan dan mengurangi panas gesekan. Selain itu, koefisien gesek juga berhubungan dengan faktor-faktor seperti kekerasan material dan temperatur permukaan. Dalam semua kasus, koefisien gesekan meningkat dengan menurunnya kekerasan dan meningkat dengan meningkatnya suhu permukaan. Maksimum dicapai pada sekitar 60 derajat.
1.4 Sifat ketahanan minyak dan kimia
Elastomer poliuretan, terutama elastomer poliuretan poliester, adalah sejenis bahan polimer polar yang kuat. Ini memiliki sedikit afinitas dengan oli mineral non-polar, dan hampir tidak terkikis dalam bahan bakar minyak (seperti minyak tanah, bensin) dan oli mekanis (seperti oli hidrolik, oli mesin, oli pelumas, dll.), jauh lebih baik daripada karet umum, dan dapat dikombinasikan dengan Sebanding dengan karet nitril. Namun, ia membengkak sangat dalam alkohol, ester, keton dan hidrokarbon aromatik, dan secara bertahap dihancurkan pada suhu tinggi. Pembengkakan yang signifikan dan terkadang degradasi dalam hidrokarbon terhalogenasi. Elastomer poliuretan direndam dalam larutan anorganik, jika tidak ada katalis, mirip dengan perendaman dalam air. Ini terdegradasi lebih cepat dalam asam lemah dan larutan alkali lemah daripada di air, dan asam kuat dan alkali kuat memiliki efek korosif yang lebih besar pada poliuretan.
Temperatur penggunaan elastomer poliuretan dalam minyak di bawah 110 derajat , yang lebih tinggi daripada di udara. Namun, dalam aplikasi multi-teknik, oli selalu terkontaminasi air. Pengujian telah menunjukkan bahwa selama minyak mengandung 0,02 persen air, hampir semua air dapat dipindahkan ke elastomer. Pada saat ini, efek penggunaan akan sangat berbeda.
1.5 Tahan air
Ketahanan air dari elastomer poliuretan pada suhu kamar baik, dan tidak ada hidrolisis yang jelas akan terjadi dalam satu atau dua tahun, terutama untuk jenis polibutadiena, polieter dan polikarbonat. Melalui uji ketahanan air yang ditingkatkan, metode ekstrapolasi menunjukkan bahwa waktu yang diperlukan untuk kehilangan setengah dari kekuatan tarik dalam air pada suhu kamar pada 25 derajat, elastomer poliester (polietilen adipat-TDI-MOCA) adalah 10 tahun, elastomer polieter (PTMG-TDI-MOCA) adalah 50 tahun, yaitu jenis polieter 5 kali lipat dari jenis poliester.
1.6 Tahan panas dan oksidasi
Ketahanan panas elastomer poliuretan dalam gas inert (seperti nitrogen) masih baik, dan ketahanan terhadap oksigen dan ozon pada suhu kamar juga sangat baik, terutama poliester. Namun, aksi simultan suhu tinggi dan oksigen akan mempercepat proses penuaan poliuretan. Batas suhu atas elastomer poliuretan umum di udara untuk penggunaan terus menerus jangka panjang adalah 80-90 derajat, dan dapat mencapai 120 derajat dalam penggunaan jangka pendek. Suhu yang memiliki dampak signifikan terhadap realisasi oksidasi termal adalah sekitar 130 derajat . Dari segi varietas, ketahanan oksidasi termal jenis poliester lebih baik daripada jenis polieter. Di antara jenis poliester, jenis polietilen adipat lebih baik daripada jenis poliester umum. Pada tipe polieter, PTMG lebih baik daripada tipe PPG, dan keduanya meningkat dengan meningkatnya kekerasan elastomer. Selain itu, kekuatan elastomer poliuretan umum menurun secara signifikan di lingkungan suhu tinggi.
1.7 Kinerja suhu rendah
Elastomer poliuretan memiliki sifat suhu rendah yang baik, terutama pada kenyataan bahwa suhu kerapuhan umumnya rendah ({{0}} ~ -70 derajat ), dan beberapa formulasi (seperti PCL-TDI-MOCA) tidak rapuh bahkan pada suhu yang lebih rendah. Pada saat yang sama, elastisitas suhu rendah dari varietas desimal (seperti PTMG-TDI-MOCA) juga sangat baik. Koefisien tahan dingin kompresi pada derajat -45 dapat mencapai tingkat 0,2-0.5, tetapi sebagian besar varietas, terutama beberapa varietas curah, seperti elastomer poliester umum, memiliki kecenderungan yang relatif besar untuk mengkristal pada suhu rendah dan elastisitas suhu rendah yang buruk, sehingga digunakan sebagai segel. Minyak mudah bocor pada fase awal pada derajat -20 .
Dengan penurunan suhu, kekerasan, kekuatan tarik, kekuatan sobek dan kekakuan torsi elastomer poliuretan meningkat secara signifikan, sementara rebound dan elongasi menurun.
1.8 Kinerja penyerapan getaran
Pengaruh elastomer poliuretan pada tegangan bolak-balik menunjukkan histeresis yang jelas. Dalam proses ini, sebagian energi gaya eksternal dikonsumsi oleh gesekan internal molekul elastomer dan diubah menjadi energi panas. Properti ini disebut kinerja penyerapan getaran material, juga dikenal sebagai kinerja penyerapan energi atau kinerja redaman. Kinerja penyerapan getaran biasanya dinyatakan dengan koefisien atenuasi. Koefisien atenuasi menyatakan persentase energi yang diterapkan padanya yang dapat diserap oleh material yang terdeformasi. Selain sifat material, ini juga terkait dengan suhu lingkungan dan frekuensi getaran. Semakin tinggi suhu, semakin rendah koefisien atenuasi, semakin tinggi frekuensi getaran, dan semakin besar energi yang diserap. Ketika frekuensi mendekati waktu relaksasi makromolekul, energi yang diserap maksimum. Elastomer poliuretan pada suhu kamar dapat menyerap 10 persen -20 persen energi getaran, lebih baik daripada karet nitril. Sangat cocok untuk menyerap gaya tumbukan besar ketika amplitudo deformasi kecil, dan menyerap gaya tumbukan kecil ketika amplitudo deformasi besar.
Selain itu, histeresis menghasilkan panas endogen yang meningkatkan suhu elastomer. Saat suhu elastomer meningkat, ketahanannya meningkat dan kinerja redaman menurun. Oleh karena itu, keseimbangan berbagai sifat harus dipertimbangkan ketika merancang bagian peredam.
1.9 Sifat listrik
Sifat isolasi listrik elastomer poliuretan relatif baik pada suhu kerja umum, kira-kira setara dengan tingkat resin neoprene dan fenolik. Karena dapat dicor dan dicetak, maka sering digunakan sebagai bahan pot komponen listrik dan selubung kabel. Karena polaritas molekul yang relatif besar dan afinitas untuk air, sifat listrik elastomer poliuretan sangat bervariasi dengan suhu lingkungan, dan tidak cocok untuk bahan listrik frekuensi tinggi. Selain itu, sifat listrik elastomer poliuretan menurun dengan meningkatnya suhu dan meningkat dengan meningkatnya kekerasan material.
1.10 Ketahanan radiasi
Di antara bahan polimer sintetis, elastomer poliuretan memiliki ketahanan yang baik terhadap sinar berenergi tinggi. Ini masih memiliki kinerja yang memuaskan di bawah 105-106dosis radiasi Gy. Namun, untuk elastomer berwarna terang atau transparan, perubahan warna dapat terjadi di bawah pengaruh radiasi, serupa dengan yang diamati pada uji penuaan udara panas atau atmosfer.
1.11 Ketahanan cetakan
Ketahanan cetakan polieter poliuretan baik, dan tingkat pengujiannya {{0}}, yaitu, pada dasarnya tidak ada jamur yang tumbuh. Namun, poliester poliuretan tidak tahan terhadap jamur, dan hasil pengujiannya adalah jamur yang parah, yang tidak cocok untuk penggunaan dan penyimpanan di lapangan tropis dan subtropis dalam kondisi panas dan lembab. Elastomer poliuretan poliester yang digunakan di lapangan dan di lingkungan yang panas dan lembab harus ditambahkan dengan agen antijamur (seperti tembaga octahydroxyquinoline, BCM, dll., dosis umum adalah 0,1 persen -0,5 persen) untuk meningkatkan ketahanan cetakannya . .
1.12 Sifat biomedis
Bahan poliuretan memiliki biokompatibilitas yang sangat baik. Tes toksikologi akut dan kronis dan tes hewan telah mengkonfirmasi bahwa bahan poliuretan medis tidak beracun, tidak mendistorsi, tidak alergi, tidak menyebabkan iritasi lokal, dan mengabaikan pirogen, dan merupakan yang paling berharga. Salah satu bahan polimer medis sintetis.
