中文聚氨酯彈性體 (PU) 是一種介于橡膠與塑料之間的新型材料，通常被用作橡膠制品的替代品。由于PU具備卓越的耐磨性、高強(qiáng)度、出色的延展性和減震性能，已經(jīng)在許多工業(yè)和高性能應(yīng)用中廣泛采用。本文將對(duì)PU彈性體的主要性能及其應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
1. 耐磨性
PU彈性體的耐磨性在所有彈性體中名列前茅，尤其適合在磨損嚴(yán)重的應(yīng)用場(chǎng)景，如傳動(dòng)皮帶、采礦設(shè)備、石油和天然氣工業(yè)等。在實(shí)際應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)測(cè)試中，PU的耐磨性明顯優(yōu)于許多其他材料。下表列出了一些常見(jiàn)材料的磨耗量數(shù)據(jù)：
| 材料名稱(chēng) | 磨耗量 (mg) |
|---|---|
| PU彈性體 | 0.5~3.5 |
| 天然橡膠 | 146 |
| 氯丁橡膠 | 280 |
| 丁苯橡膠 | 177 |
| 丁基橡膠 | 205 |
| 丁腈橡膠 | 44 |
（注：磨耗測(cè)試條件：CS17輪，1000g/轉(zhuǎn)，5000轉(zhuǎn)/分，23°C）
2. 硬度范圍
PU彈性體的硬度范圍從邵氏A10到邵氏D80，而普通橡膠的硬度范圍一般為邵氏A60至A100。PU在寬硬度范圍內(nèi)依然保持良好的延展性，其伸長(zhǎng)率可達(dá)到400%-800%。相比之下，天然橡膠在550%的伸長(zhǎng)率下，其最高硬度為邵氏A70。
3. 應(yīng)力/應(yīng)變性能
PU彈性體具有較高的模量、高抗張強(qiáng)度和高拉伸率，這些性能使得PU零件擁有卓越的彈性和耐用性。PU的拉伸強(qiáng)度是天然橡膠或合成橡膠的2至3倍。在實(shí)驗(yàn)中，PU彈性體的標(biāo)準(zhǔn)試片可以拉伸至5倍以上而不破裂，展示了其出色的延展性和抗斷裂能力。
4. 吸震性
相比于硬度相近的橡膠，PU彈性體具有更高的承載能力和減震效果。其滯后時(shí)間長(zhǎng)、阻尼性能好，在承受應(yīng)力時(shí)能吸收大量能量。這種吸震特性使得PU在炮車(chē)防震座、飛機(jī)起落架、汽車(chē)保險(xiǎn)杠及工業(yè)輥筒等領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。
5. 低振動(dòng)性
PU材質(zhì)的時(shí)規(guī)皮帶和多楔帶通過(guò)液體低壓灌注一體成型，其均質(zhì)性?xún)?yōu)越，傳動(dòng)過(guò)程中不易產(chǎn)生震動(dòng)，反而能減少機(jī)臺(tái)振動(dòng)，降低振動(dòng)源的產(chǎn)生。
6. 耐候性
PU彈性體的耐油性能優(yōu)于丁腈橡膠，耐候老化性能優(yōu)于天然橡膠及其他合成橡膠。在耐水解、耐酸和耐化學(xué)溶液腐蝕方面，聚醚型PU優(yōu)于聚酯型PU。此外，PU還具有優(yōu)異的耐臭氧和耐射線(xiàn)性能，廣泛應(yīng)用于航天工業(yè)等特殊領(lǐng)域。
7. 其他物理特性
PU彈性體具有良好的吸震性能，其拉伸強(qiáng)度和延展率都非常高，負(fù)載支撐能力強(qiáng)。在某些高負(fù)載、耐磨需求的場(chǎng)景，如汽車(chē)保險(xiǎn)杠、軋鋼輥筒、泵內(nèi)襯等，PU材料是理想的選擇。PU彈性體的硬度在邵氏A85以上時(shí)，仍能保持彈性，這使得它具備其他彈性體所不具備的高負(fù)載支撐能力和優(yōu)良的減震效果。
8. 應(yīng)用場(chǎng)景
PU彈性體的卓越性能使其成為各類(lèi)傳動(dòng)帶、工業(yè)設(shè)備和機(jī)械結(jié)構(gòu)中的重要材料。由于其低磨損和低污染特性，尤其適用于無(wú)塵室環(huán)境中的傳動(dòng)和輸送需求。特別是在無(wú)塵等級(jí)為百級(jí)或千級(jí)的環(huán)境中，PU材質(zhì)能夠?qū)⒛p微塵降至最低，避免設(shè)備污染或電子電路短路問(wèn)題。此外，PU在CNC機(jī)械傳動(dòng)中表現(xiàn)出色，耐油脂污染，適合用于小皮帶輪徑傳動(dòng)應(yīng)用。
結(jié)論
聚氨酯彈性體（PU）憑借其卓越的耐磨性、高強(qiáng)度、優(yōu)良的吸震性以及寬廣的硬度范圍，已經(jīng)成為工業(yè)傳動(dòng)和減震領(lǐng)域中不可或缺的材料。無(wú)論是用于高負(fù)載、嚴(yán)苛環(huán)境還是對(duì)減震性有特殊要求的場(chǎng)景，PU彈性體都展現(xiàn)了其他材料難以替代的優(yōu)勢(shì)。在未來(lái)的發(fā)展中，PU彈性體在高性能機(jī)械、無(wú)塵環(huán)境和工業(yè)設(shè)備中的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。
