Главная --> Справочник терминов


Термопластичные полиуретаны Техническое значение имеют термопластичные материалы на основе сложных эфиров (ацетаты, ацетобутираты, нитраты и ксантогенаты) и простых эфиров целлюлозы (этилцеллюлоза, бензилцеллю-лоза и водорастворимые производные — метилцел-люлоза и карбоксиметилцеллюлоза).

Этролами называются формовочные термопластичные материалы, получаемые на основе эфиров целлюлозы с добавлением пластификаторов, наполнителей и красителей. Они выпускаются в виде порошков, зерен и гранул и перерабатываются в изделия литьем под давлением (за исключением этрола на основе нитрата целлюлозы) и прессованием.

На состав этролов влияет природа применяемого эфира целлюлозы (связующего). В зависимости от природы эфира соотношение между пластификатором, связующим и наполнителем различно. Так, для ацетата целлюлозы требуется большее количество пластификатора, поскольку в непластифицированном виде она не поддается формованию. Простые эфиры целлюлозы (и особенно бензилцеллюлоза)—• высокотермопластичные материалы, способные перерабатываться в изделия с добавкой малых количеств пластификатора (5—-10%). Этролы на основе

Механизм нагружения, который не рассматривается в данной монографии, представляет собой деформирование цепных молекул под действием силы инерции, т. е. через распространяющиеся волны напряжения. Хрупкие термопластичные материалы (ПС, сополимер стирола с акрилонитрилом, ПММА) при скоростях одноосной деформации менее 3 м/с или скоростях деформирования менее 50 с~' ведут себя «классически» [30]. В данной области при увеличении скорости деформирования увеличиваются прочностные свойства и уменьшается удлинение. При скоростях деформирования 50—66 с-1 происходит переход к разрушению, вызванному волной напряжения, которая сопровождается десятикратным уменьшением кажущейся работоспособности материала [30]. Скелтон и др. [40] изучили полимеры ПА-6, ПЭТФ и ароматический полиамид (Номекс). Данные волокна также ведут себя классически при температурах окружающей среды и в интервале значений скоростей нагружения 0,01 —140 с-1'. При температурах —67 и —196°С получено уменьшение прочности, начиная со скорости нагружения 30 с~'.

Термопластичные материалы

Вспененные термопластичные материалы получают, вводя в полимер вспенивающий агент. Существуют химические вспениватели, которые находятся внутри гранул, и физические, испаряющиеся вспениватели, которые впрыскиваются в расплав полимера. Высокое давление в экструдере препятствует вспениванию в машине, но, как только расплав выходит за пределы формующей матрицы, процесс вспенивания немедленно начинается. Расширяющиеся пузырьки приводят к возникновению локальной ориентации в полимере. Дополнительная ориентация может быть создана за счет продольной вытяжки. В зависимости от типа полимера, плотности готового изделия и вида вспенивателя переработка производится на одном одночервячном экструдере, на двух установленных друг за другом одночервячных экструдерах или на двухчервячных экструдерах.

Термореактивные материалы, тыс. г Термопластичные материалы, тыс. т

В антикоррозионной технике широкое применение нашли следующие термопластичные ' материалы: полиэтилен, полиизобутилен, фторопласт, синтетический каучук и другие, а из термореактивных полимеров — пласт •

красок и обунных клеен. Тройные сополимеры бутадиена, стирола н акрилонитрила представляют собой твердые термопластичные материалы, обладающие большой механической прочностью; эти материалы находят широкое применение для изготовления деталей, подвергающихся истиранию и ударам. Тройные согю-лимерЕ,[ обладают значительно лучшими свойствами, ч™ полистирол.

Термопластичные материалы, обладающие низкой текучестью, плохо заполняют

Термопластичные материалы.. 5 6 9

За последние 15 лет появилось много различных типов полиуретанов, значительно увеличилось количество фирм, производящих полиуретановые эластомеры или исходные материалы для этих систем. Ниже приводятся сведения о различных типах полиуретанов, которые можно разделить на следующие классы: 1) линейные полиуретаны *; 2) литьевые полиуретаны; 3) вальцуемые полиуретаны; 4) термопластичные полиуретаны; 5) ячеистые полиуретаны; 6) напыляемые полиуретаны; 7) полиуретановые поромеры; 8) волокна спандекс.

* Строго говоря, в приведенной классификации к линейным полиуретанам можно отнести не только класс 1. Многие типы вальцуемых полиуретанов являются линейными полимерами. В СССР к ним относятся уретановые каучукн СКУ-8, СКУ-8ПГ н др. Термопластичные полиуретаны, полученные при эквимолекулярном соотношении исходных компонентов, также будут иметь линейную структуру. — Прим. ред ** Полимеры этого типа не являются эластомерами н представляют технический интерес только для использования их в качестве пластмасс или волокон.—Прим. ред.

Термопластичные полиуретаны *. Линейные полиуретаны, .описанные выше, относятся к термопластичным материалам и обладают свойствами, сходными со свойствами других термопластов, например, найлона. Современные термопластичные полиуретаны представляют собой эластомеры, но тем не менее их можно перерабатывать на оборудовании для обычных пластмасс. По химическому составу они очень похожи на литьевые полиуретаны, а для поперечной сшивки обычно используют избыток диизоцианата. При использовании соответствующего диизоциачата поперечные связи оказываются термолабильными, так что при температурах переработки в машине для литья под давлением поперечные связи разрушаются (при ~160 °С) и полимер становится линейным. Поперечные связи восстанавливаются после охлаждения изделия.

По свойствам термопластичные полиуретаны близки к литьевым материалам, но их основное преимущество в том, что из них можно экономично и в больших масштабах изготовлять малогабаритные из-

Термопластичные полиуретаны

Первые термопластичные полиуретаны получили название линейных и разрабатывались в качестве материала, заменяющего найлон. Линейные полиуретаны были получены взаимодействием алифатических диизоцианатов и гликолей [1]. Из диизоцианатов был выбран ГДИ; используя ряд гликолей, получили продукты с различными свойствами. Реакция проводилась в растворителе и имела экзотермический характер. Степень полимеризации можно регулировать, поддерживая соответствующую температуру и длительность реакции, а также путем добавления монофункциональных агентов, ингибирующих рост цепи. В результате дальнейших разработок фирма «Байер» создала целый ряд,материалов дуретан U, свойства которых приведены ниже:

Новые термопластичные полиуретаны представляют собой эластомеры и почти не отличаются от литьевых материалов. Их можно подразделить на две категории — линейные полиуретаны, почти несшитые, например эстан, и частично сшитые, например тексин. Первый тип является термопластичным материалом по сравнению с частично сшитыми полимерами, а второй по свойствам занимает промежуточное положение между термопластичными и термореактивными материалами.

И линейные, и разветвленные термопластичные полиуретаны перерабатываются так же как и другие термопласты, например найлон, делрин, поликарбонаты и другие, наобо?удовдшш_ предпочтительно шнекового типа. *""

Все описанные термопластичные полиуретаны, полученные на основе МДИ, чувствительны к УФ-лучам и темнеют на солнце. Правда, сейчас уже имеются несколько материалов на основе ТДИ, которые, как сообщается, являются светостойкими. Однако в основном потемнение материала на свету не имеет большого значения.

Термопластичные полиуретаны можно склеивать с металлом с помощью тех же клеев, которые были описаны для вулколлана и адипрена в гл. 6. Однако у термопластичных материалов трудно получить соединение высокой прочности; поэтому рекомендуется по возможности усиливать соединения механическим путем. Поверхность металла до нанесения клея следует обработать пескоструйным методом и обезжирить.

Для экструзионных покрытий различных материалов лучше. „использовать термопластичные^ полиуретаны; Дормон и Леидлоу [22] описали такой процесс для материалов марки эстан. Использовался 63-миллиметровый экстр уде р с отношением длина : диаметр = 24 : 1 и шнеком из полиэтилена со степенью сжатия 2,8 : 1. Пленка экструдировалась через головку типа «рыбий хвост» непосредственно на подложку (покрываемый материал) до того, как она поступала на валики для прокатки (см. рисунок). Как и у многих других материалов, поверхность у эстана во время переработки становится липкой и сохраняет это свойство некоторое время после окончания переработки. Именно благодаря этому свойству и способности «смачивать» многие материалы эти полимеры можно наслаивать на различные поверхности без предварительной обработки последних. Ниже приведены некоторые сведения о процессе наслаивания эстана на бумагу, поливинилхлоридные листы, хлопчатобумажную ткань и ткань из найлона:




Требуемой молекулярной Требуется длительное Требуется нагревание Техническим углеродом Требуется предварительная Требуется присутствие Требуется установить Требуется значительное Требуются значительно

-
Яндекс.Метрика