Полиуретан эластомер нь өндөр үзүүлэлттэй полимер материалын чухал ангилал юм. Физик, химийн өвөрмөц шинж чанар, иж бүрэн гүйцэтгэлээрээ орчин үеийн үйлдвэрлэлд чухал байр суурийг эзэлдэг. Эдгээр материалууд нь сайн уян хатан чанар, элэгдэлд тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй, боловсруулалтын уян хатан чанараараа сансар огторгуй, өндөр зэрэглэлийн автомашин, нарийн машин, электрон төхөөрөмж, эмнэлгийн хэрэгсэл зэрэг өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрлэлийн олон салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Шинжлэх ухаан, технологийн дэвшил, үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлийн материалын гүйцэтгэлийн шаардлагыг тасралтгүй сайжруулснаар полиуретан эластомеруудын өндөр гүйцэтгэлтэй загвар нь тэдгээрийн хэрэглээний үнэ цэнийг нэмэгдүүлэх гол хүчин зүйл болсон. Өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрлэлийн салбарт материалын гүйцэтгэлийн шаардлага улам бүр хатуу болж байна. Өндөр хүчин чадалтай материалын хувьд полиуретан эластомерын дизайн, хэрэглээ нь техникийн тодорхой стандартыг хангасан байх ёстой. Өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрлэлд полиуретан эластомерыг ашиглах нь зардлын хяналт, техникийн хэрэгжилт, зах зээлд хүлээн зөвшөөрөх зэрэг олон бэрхшээлтэй тулгардаг. Гэсэн хэдий ч гүйцэтгэлийн давуу талтай тул полиуретан эластомер нь үйлдвэрлэлийн бүтээгдэхүүний гүйцэтгэл, өрсөлдөх чадварыг сайжруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Эдгээр хэрэглээний талбарууд дээр гүнзгий судалгаа хийснээр энэ нь материалын дизайныг цаашид оновчтой болгох, хэрэглээг өргөжүүлэхэд хүчтэй дэмжлэг үзүүлж чадна.

 

Полиуретан эластомерын өндөр гүйцэтгэлтэй загвар

 

Материалын найрлага, гүйцэтгэлийн шаардлага

Полиуретан эластомер нь маш сайн гүйцэтгэлтэй полимер материалын ангилал юм. Тэдгээр нь үндсэндээ полиэфир ба изоцианат гэсэн хоёр үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн сонголт, харьцаа нь эцсийн материалын гүйцэтгэлд ихээхэн нөлөөлдөг. Полиэфир нь ихэвчлэн полиуретан эластомеруудын үндсэн зөөлөн сегмент юм. Түүний молекулын бүтэц нь полиолын бүлгүүдийг агуулдаг бөгөөд энэ нь сайн уян хатан, уян хатан байдлыг хангаж чаддаг. Хатуу сегментийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг болох изоцианат нь полиэтертэй урвалд орж, полиуретан гинж үүсгэх, материалын бат бэх, элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлэх үүрэгтэй. Өөр өөр төрлийн полиэфир ба изоцианатууд нь өөр өөр химийн шинж чанар, физик шинж чанартай байдаг. Тиймээс, полиуретан эластомерыг зохион бүтээхдээ шаардлагатай гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүдэд хүрэхийн тулд эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хэрэглээний шаардлагын дагуу үндэслэлтэй сонгох, пропорцлох шаардлагатай. Гүйцэтгэлийн шаардлагын хувьд полиуретан эластомер нь хэд хэдэн үндсэн шинж чанартай байх ёстой: элэгдэлд тэсвэртэй, уян хатан чанар, хөгшрөлтийн эсрэг гэх мэт Элэгдэлд тэсвэртэй байдал нь үрэлтийн болон элэгдлийн нөхцөлд материалын удаан хугацааны гүйцэтгэлийг хэлнэ. Ялангуяа автомашины түдгэлзүүлэлтийн систем, үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж зэрэг элэгдэл ихтэй орчинд ашиглах үед элэгдэлд тэсвэртэй байх нь бүтээгдэхүүний ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц уртасгах боломжтой. Уян хатан чанар нь полиуретан эластомеруудын үндсэн шинж чанаруудын нэг юм. Энэ нь хэв гажилт, нөхөн сэргээх явцад материал нь анхны хэлбэрээ хурдан буцааж чадах эсэхийг тодорхойлдог. Энэ нь лац, амортизаторуудад өргөн хэрэглэгддэг. Хөгшрөлтийн эсрэг гэдэг нь удаан хугацааны хэрэглээ эсвэл хатуу ширүүн орчинд (хэт ягаан туяа, чийг, температурын өөрчлөлт гэх мэт) өртсөний дараа материалын гүйцэтгэлийг хадгалах чадварыг хэлдэг бөгөөд энэ нь практик хэрэглээнд тогтвортой гүйцэтгэлийг хадгалах боломжийг олгодог.

 

Загварыг сайжруулах стратеги

Полиуретан эластомеруудын өндөр гүйцэтгэлтэй загвар нь дизайныг сайжруулах олон стратегийг цогцоор нь авч үзэх шаардлагатай нарийн төвөгтэй, нарийн үйл явц юм. Молекулын бүтцийг оновчтой болгох нь материалын гүйцэтгэлийг сайжруулах гол алхам юм. Полиуретаны молекулын гинжин хэлхээний бүтцийг тохируулах замаар, тухайлбал, хөндлөн холбоосын зэрэглэлийг нэмэгдүүлэх замаар материалын механик бат бэх, элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг мэдэгдэхүйц сайжруулах боломжтой. Хөндлөн холболтын зэрэг нэмэгдэх нь материалын молекулын гинжин хэлхээний хооронд илүү тогтвортой сүлжээний бүтцийг бий болгож, улмаар түүний нийт бат бөх, бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Жишээлбэл, полиизоцианатын урвалжуудыг ашиглах эсвэл хөндлөн холбогч бодисыг нэвтрүүлэх замаар хөндлөн холбоосын түвшинг үр дүнтэй нэмэгдүүлж, материалын гүйцэтгэлийг оновчтой болгох боломжтой. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харьцааг оновчтой болгох нь бас чухал юм. Полиэфир ба изоцианатын харьцаа нь материалын уян хатан чанар, хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй байдалд шууд нөлөөлдөг. Ерөнхийдөө изоцианатын эзлэх хувийг нэмэгдүүлэх нь материалын хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлэх боловч уян хатан чанарыг бууруулдаг. Тиймээс хамгийн сайн гүйцэтгэлийн тэнцвэрт байдалд хүрэхийн тулд энэ хоёрын харьцааг бодит хэрэглээний шаардлагын дагуу зөв тохируулах шаардлагатай. Молекулын бүтэц, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харьцааг оновчтой болгохоос гадна нэмэлт бодис, арматурын хэрэглээ нь материалын гүйцэтгэлд чухал нөлөө үзүүлдэг. Нано-цахиур, нано-нүүрстөрөгч зэрэг наноматериалууд нь полиуретан эластомеруудын иж бүрэн гүйцэтгэлийг ихээхэн сайжруулж чадна. Наноматериалууд нь материалын хүч чадал, элэгдэл, хөгшрөлтийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлснээр материалын механик шинж чанар, хүрээлэн буй орчны эсэргүүцлийг сайжруулдаг.

 

 

Бэлтгэл үйл явцыг сайжруулах

Бэлтгэх процессыг сайжруулах нь полиуретан эластомеруудын гүйцэтгэлийг сайжруулах чухал арга замуудын нэг юм. Полимер синтезийн технологийн дэвшил нь полиуретан эластомер бэлтгэхэд чухал нөлөө үзүүлсэн. Полимер синтезийн орчин үеийн аргууд, тухайлбал, урвалын шахах хэлбэр (RIM) болон өндөр даралтын полимержих технологи нь синтезийн явцад илүү нарийвчлалтай хяналтыг бий болгож, улмаар материалын молекулын бүтэц, гүйцэтгэлийг оновчтой болгодог. Урвалын шахах технологи нь өндөр даралтын дор полиэфир болон изоцианатыг хурдан хольж, хэвэнд шахах замаар үйлдвэрлэлийн үр ашгийг эрс сайжруулж, хэвлэх явцад материалын жигд, тогтвортой байдлыг хангах боломжтой. Өндөр даралтын полимержих технологи нь өндөр даралтын дор полимержих урвал явуулах замаар материалын нягтрал, бат бөх чанарыг сайжруулж, элэгдэлд тэсвэртэй, хөгшрөлтийн эсэргүүцлийг сайжруулдаг. Мөн хэвлэх, боловсруулах технологи сайжирсан нь полиуретан эластомеруудын гүйцэтгэлийг сайжруулах гол хүчин зүйл юм. Уламжлалт халуун хэвлэх үйл явц аажмаар илүү дэвшилтэт шахах болон шахмал хэвлэх технологиор солигдсон. Эдгээр шинэ процессууд нь үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлэхээс гадна материалын чанар, гүйцэтгэлийг хангахын тулд хэвлэх явцад илүү нарийн хяналтыг бий болгож чадна. Тарилгын технологи нь полиуретан түүхий эдийг хайлсан төлөвт халааж, хэвэнд шахах замаар нарийн төвөгтэй хэлбэрийг нарийн хэлбэржүүлж, материалын хаягдлыг багасгах боломжтой. Шингэн цутгах технологи нь полиуретан материалыг экструдерээс халааж, хүчээр гаргаж, хөргөх, хатууруулах замаар тасралтгүй материалын тууз эсвэл хоолой үүсгэдэг. Энэ нь том хэмжээний үйлдвэрлэл, захиалгаар боловсруулахад тохиромжтой.

 

Өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрлэлд полиуретан эластомер хэрэглэх

 

Сансар огторгуй

Сансар огторгуйн салбарт полиуретан эластомерууд нь маш сайн гүйцэтгэлтэй тул лац, амортизатор зэрэг олон гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд өргөн хэрэглэгддэг. Сансар судлалын салбар нь өндөр температурт тэсвэртэй, ядрах, химийн зэврэлтэнд тэсвэртэй, элэгдэлд тэсвэртэй гэх мэт материалын гүйцэтгэлд маш өндөр шаардлага тавьдаг. Полиуретан эластомерууд нь эдгээр үзүүлэлтүүдээр өндөр гүйцэтгэлтэй байдаг нь түүнийг сансрын салбарт зайлшгүй шаардлагатай материалын нэг болгодог. Жишээ болгон лацыг ав. Сансрын тээврийн хэрэгслийн түлшний системд лац нь хэт температур, даралтын нөхцөлд үр дүнтэй битүүмжлэлийг хадгалах шаардлагатай. Сансрын тээврийн хэрэгслийн түлшний систем нь ихэвчлэн өндөр температур, өндөр даралт, идэмхий орчинд өртдөг. Тиймээс лац нь зөвхөн өндөр температурт тэсвэртэй байхаас гадна химийн зэврэлтэнд тэсвэртэй байх ёстой. Полиуретан эластомерууд, ялангуяа өндөр температурт хатуурсан өндөр хүчин чадалтай полиуретанууд нь өндөр температурт маш сайн тэсвэртэй бөгөөд 300 ° C-аас дээш температурыг тэсвэрлэх чадвартай. Үүний зэрэгцээ, полиуретан эластомеруудын маш сайн уян хатан чанар нь жигд бус гадаргууг үр дүнтэй дүүргэх боломжийг олгодог бөгөөд удаан хугацааны туршид лацдан холболтын тогтвортой байдал, найдвартай байдлыг хангадаг. Жишээлбэл, НАСА-гийн сансрын хөлөг болон сансрын станцуудад ашигладаг лац нь полиуретан эластомерыг ашигладаг бөгөөд энэ нь битүүмжлэх чадвар, хатуу ширүүн орчинд удаан эдэлгээтэй байдаг. Өөр нэг зүйл бол амортизатор юм. Сансар огторгуйд амортизаторыг бүтцийн чичиргээ болон гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд үзүүлэх нөлөөллийг багасгахад ашигладаг. Ийм хэрэглээнд полиуретан эластомер чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэдний маш сайн уян хатан чанар, сайн энерги шингээх чадвар нь чичиргээ, цочролыг үр дүнтэй буферлэх, багасгах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр сансар огторгуйн бүтэц, электрон төхөөрөмжийг хамгаалдаг.

 

 Өндөр зэрэглэлийн автомашины үйлдвэрлэл

Өндөр зэрэглэлийн автомашины үйлдвэрлэлд полиуретан эластомер хэрэглэх нь тээврийн хэрэгслийн гүйцэтгэл, тав тухыг сайжруулах гол хүчин зүйл болсон. Полиуретан эластомер нь маш сайн иж бүрэн гүйцэтгэлтэй учир автомашины олон гол эд анги, тухайлбал цочрол шингээх систем, лац, салон эд анги зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг. Өндөр зэрэглэлийн автомашины түдгэлзүүлэлтийн системд амортизаторыг жишээ болгон авч үзвэл, полиуретан эластомер хэрэглэснээр жолоодлогын тав тух, жолоодлогын тогтворжилтыг эрс сайжруулсан. Түдгэлзүүлэлтийн системд полиуретан эластомер нь маш сайн уян хатан чанар, цочрол шингээх шинж чанараараа зам дээрх цохилт, чичиргээг үр дүнтэй шингээж, тээврийн хэрэгслийн биеийн чичиргээг бууруулдаг. Энэхүү материалын маш сайн уян хатан чанар нь тээврийн хэрэгслийн түдгэлзүүлэлтийн систем нь жолоодлогын янз бүрийн нөхцөлд хурдан хариу үйлдэл үзүүлж, жолоодлогыг илүү зөөлөн, тав тухтай байлгах боломжийг олгодог. Ялангуяа өндөр зэрэглэлийн тансаг загваруудад полиуретан эластомер ашигласан өндөр хүчин чадалтай амортизаторууд нь жолоодлогын ая тухыг эрс сайжруулж, өндөр чанарын жолоодлогын шаардлагыг хангадаг. Дээд зэрэглэлийн автомашинд лацын гүйцэтгэл нь машины дуу чимээ, дулаан тусгаарлалт, ус үл нэвтрэх чанарт шууд нөлөөлдөг. Полиуретан эластомер нь маш сайн битүүмжлэл, цаг агаарт тэсвэртэй тул автомашины хаалга, цонх, хөдөлгүүрийн тасалгаа, явган тэрэгний битүүмжлэлд өргөн хэрэглэгддэг. Өндөр зэрэглэлийн автомашин үйлдвэрлэгчид полиуретан эластомерыг хаалганы битүүмжлэл болгон тээврийн хэрэгслийн дуу чимээ тусгаарлагчийг сайжруулж, гаднах дуу чимээг багасгах зорилгоор ашигладаг.