химический каталог




УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ (полиуретановые эластомеры), полимерные материалы на основе полиуретанов. Характеризуются высокими прочностью и эластичностью, высоким сопротивлением ударным нагрузкам и гидроабразивному износу, стойкостью к действию света, радиации, неполярных растворителей и топлив, а также широким температурным диапазоном эксплуатации (от -40 до 120 0C) (см. также табл.).

Синтез УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э. осуществляют аналогично синтезу полиуретанов взаимодействие соединение, содержащих изоцианатные группы (ди-изоцианаты, изоциануратизоцианаты и др.) с би- и полифункциональными олигоэфирами, имеющими концевые гидро ксильные группы. В качестве последних обычно используют олигогликоли с молекулярная масса 1000-5000, сложные эфиры с концевыми группами ОН (главным образом продукты поликонденсации ади-пиновой, фталевой и др. дикарбоновых K-T с низкомолекулярный гликолями), триолы (глицерин, триметилолпропан и др.). Реакцию обычно проводят в присутствии агентов удлинения и структурирования цепей - гликолей, воды, моноаллилового эфира, глицерина, алифатич. и ароматические аминов; катализаторы реакции - третичные амины, органическое соли и комплексы Sn, Fe, Cu или Со.

СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ УРЕТАНОВЫХ ЭЛАСТОМЕРОВ

Показатель

Литьевые монолитные эластомеры

Вальцуемые монолитные эластомеры

Термоэластопласты монолитные

Удлинители цепи (вулканизующие агенты)

Гликоли Амины

Пероксид Сера


Режим отверждения: температура, 0C

100 100

150-170 —


время, ч

20-24

0,2-0,4 —


Твердость по Шору А

55-96 70-95

65-80 75-85

75-95

Прочность, МПа

25-35 30-50

20-35 30-35

30-60

Относит, удлинение, %

300-800 300-700

400-650 350-450

350-500

Сопротивление раздиру, кН/м

25-130 30-50

25-40 30-40

90-130

Эластичность по отскоку, %

45-55 30-45

25-40 30-50

35-45

ОДС, %*

45-55 30-45

15-25 30-50

60-90

Истираемость, мм3

10-50


20-50

Температурный предел хрупкости, 0C

- (35-45)

— - (20-30)

- (20-30)

* Относит, остаточная деформация сжатия на 20% после старения на воздухе при 80 0C в течение 24 ч.

УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э.- блоксополимеры, гибкие блоки которых образованы олигомерными звеньями, а жесткие - ароматические кольцами диизоцианатов и диаминов или уретан-уретановыми и моче-вино-уретановыми звеньями. При этом жесткие блоки, выделяющиеся в микрофазы, играют роль активного наполнителя.

Специфич. свойства УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э. определяются главным образом химический природой мономеров. Так, например, УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э. на основе сложных олигоэфиров обладают тепло- и маслостойкостью, на основе простых олигоэфиров - морозостойкостью и гидролитич. стабильностью; использование алифатич. диизоцианатов в большей степени способствует увеличению эластичности, морозостойкости и теплостойкости УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э., чем применение ароматические диизоцианатов.

В зависимости от соотношения исходных компонентов УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э. делятся на литьевые, вальцуемые и термоэластопласты.

Технология синтеза УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э. включает: 1) непрерывную сушку гидроксилсодержащего олигомера в вакууме при 150 0C в тонкой пленке; 2) смешение олигомера, изоцианата и катализатора для образования форполимера; 3) смешение форпо-лимера с агентом удлинения и структурирования цепи. Реакции уретанообразования и удлинения цепи характерны для всех типов УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э., процесс структурирования - для литьевых и вальцуемых. Важнейшие условия синтеза - отсутствие в сырьевых материалах вредных для роста цепи примесей (главным образом K-T и щелочей), точность дозировки компонентов и строгое соблюдение температурных условий реакции.

Осн. виды литьевых УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫэ. синтезируют из сложных олигоэфиров - адипинатов этилен-, диэтилен-, гексаметилен-•, этиленпропилен- и этиленбутиленгликолей; наиб, используемые простые олигоэфиры - полиокситетра-, полиокситриме-тиленгликоли и их сополимеры; молекулярная масса (1,8-3,2)•103, плотность 1,2-1,3 г/см3. В качестве диизоцианатного компонента применяют гл.обр. 1,5-нафтилен-, 4,4"-дифенилметан- и 2,4-то-луилендиизоцианаты (часто также смесь последнего с 2,6-изо-мером).

Мех. свойства литьевых УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э. определяются главным образом межмол. взаимодействие полярных групп исходных соединений, ван-дер-ваальсов-ским взаимодействие и водородными связями. В присут. триолов (триметилолпропана, глицерина) или при взаимодействии избытка концевых изоцианатных групп с уретановыми или мочевин-ными группами полимерной цепи происходит также образование поперечных уретановых связей и разветвлений, напр, аллофанатных и биуретовых

Перерабатываются литьевые УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э. методом жидкого реакционное формования, при котором синтез сшитого эластомера происходит одновременно с формованием изделия.

Олигомеры для литьевых УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э. в промышленосги выпускают в виде вязкотекучих жидкостей или воскообразных продуктов, упакованных в герметичную тару с определенным сроком хранения: до 6 мес хранят форполимеры с концевыми изоцианат-ными группами, до 2 лет - олигоэфиры.

Основные пром. назв. литьевых УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э.: СКУ-7Л, СКУ-ПФЛ, СКУ-ПФЛ-ОП и СКУ-ППЛ (страны СНГ), вулколлан и гидрофит (Германия), адипрен, цианпрен и кастомер (США), майтек, санпрен и хайпрен (Япония). Применяют их для изготовления крупногабаритных материалоемких изделий и изделий сложной конфигурации: эластичные штампы, валы бумагоделательных машин, сита грохотов обогатит, агрегатов, ролики и валики различные твердости для текстильной и полигра-фич. промышлености, массивные шины для тихоходного транспорта, уплотнители и футеровки для продуктопроводов, кожухи гидроциклонов и др.; об использовании микроячеистых УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э. см. в ст. Пенополиуретаны.

Вальцуемые УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э. по набору исходных компонентов аналогичны литьевым, но значительно отличаются по их соотношению; молекулярная масса около 30 000. Ненаполненными вальцуемые УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э. практически не используются, за исключением получения материалов малой твердости. Повышение твердости УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э. на основе насыщенных олигоэфиров происходит в результате структурирования полимера димером диизоциана-та или при его вулканизации пероксидами, главным образом кумилпе-роксидом. В случае эластомеров на основе ненасыщенных олигоэфиров (гл. обр. производных моноаллилового эфира) вулканизация протекает по двойным связям; основные агенты вулканизации - S или серно-ускорительная система, содержащая комплекс ZnCl2 или ZnBr2 с гетероциклический аминами (например, хинолином). Для получения твердых, прочных и гидролитически стабильных вальцуемых УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э. используют смешанные системы вулканизации - кумилпероксид с диизо-цианатами или кумилпероксид с диизоцианатами и серой.

Перерабатывают их аналогично переработке резиновых смесей. Рецептуры таких смесей помимо вулканизующих агентов включают техн. углерод, стеариновую кислоту, антиозо-нанты. Осн. пром. назв. вальцуемых УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ э.: СКУ-8ТБ, СКУ-НВ, СКУ-ПФ и СКУ-ПФ-ОПн (страны СНГ), урепан (Германия), эластолан, миллатан, адипрены С и CM и хеммигум (США). Применяют их для изготовления уплотнит, деталей при работе в различные средах, кольцевых прокладок, шестерен с низким вращающим моментом, роликов и пассиков звукозаписывающей аппаратуры, а также искусственных кож для верха и низа обуви.

Уретановые термоэластопласты получают чаще всего взаимодействие полибутиленадипината, полиокситетрамети-ленгликоля и 4,4"-дифенилметандиизоцианата с низкомолекулярный гликолями (например, 1,2-бугандиолом, этиленгликолем). В них жесткие диолуретановые блоки (кристаллич. или аморфная фаза) образуют домены, распределенные в матрице гибких олигомерных блоков (аморфная фаза). Локализация уретановых групп в доменах приводит к высокой концентрации водородных связей и др. сильным межмол. взаимодействие, выполняющим роль физических сшивок, что обусловливает их хорошие механические свойства при умеренных температурах. Термоэластопласты с концевыми группами ОН - линейные полимеры с молекулярная масса 15 000-20 000, с мол. м. 30 000-40 000 - слабосшитые полимеры, растворимые в ТГФ, ДМФА, ДМСО.

Выпускают уретановые термоэластопласты в гранулах, срок хранения которых в условиях отсутствия влаги 6 мес.

Перерабатывают литьем под давлением и экструзией, иногда - формованием из растворов в ДМФА. В первом случае при температуре переработки (165-215 0C) разветвленный полимер разрушается, становится линейным и превращается в низковязкую жидкость. Отходы производства изделий используют снова, добавляя их в кол-ве до 50% при переработке к новым порциям гранулята.

Выпускают под назв. витур (СНГ), десмопан и диуренат (Германия), оптан, тексин, эстан, элластолен и ройлар (США). Применяют в автомобильной промышлености для производства топливостойких клапанов, эластичных элементов передних подвесок автомобиля, рычагов переключения передач, шлангов; используют также для дублирования тканей, изготовления искусственной кожи, как пластификатор ПВХ, компонент клеев.

Литература: Райт П., Камминг А., Полиуретановые эластомеры, пер. с англ., Л., 1973; Состояние, перспективы производства и применения вальцуемых уретановых каучуков, Л., 1990; Kiik-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. 23, N. УРЕТАНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ, 1983, p. 576-608. E. С. Юрцева.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
выдвижной ящик для акртотечног7о шкафа
бутсы найк с носком
Шкаф Margot cod.494
прожектор светодиодный 500 000 люм вт уличный

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.02.2017)