A haste de borracha sólida PU é um material de haste sólida feito de elastômero de poliuretano (PU) como material de base por meio de fundição ou extrusão. O poliuretano é um material polimérico formado pela polimerização de isocianato (isocianato) e poliol (poliol) sob a ação de catalisador e extensor de cadeia. Sua estrutura de cadeia molecular possui características duplas de segmento macio (segmento flexível de poliéster/poliéster) e segmento duro (segmento rígido de uretano), o que confere ao material propriedades únicas de alta elasticidade, alta resistência e resistência ao desgaste.
O elastômero de poliuretano é chamado de “quinto plástico de engenharia” porque seu desempenho está entre a borracha e o plástico. Como uma forma típica de elastômero de poliuretano, a haste de borracha sólida de PU é amplamente utilizada em máquinas de mineração, indústria automobilística, indústria petroquímica e outros campos com sua alta capacidade de carga, excelente resistência ao óleo e resistência à fadiga, e se tornou uma solução de material de alta qualidade para substituir a borracha tradicional (como NR, EPDM) e plástico (como PVC, TPU).
Análise de características científicas e vantagens
Estrutura molecular e desempenho básico
Segmento macio (segmento flexível): Poliéter PU (como PTMEG) confere ao material alta elasticidade e resistência a baixas temperaturas (temperatura de transição vítrea Tg tão baixa quanto -60 ℃); poliéster PU (como a série de ácido adípico) confere ao material alta resistência e resistência ao óleo (taxa de expansão do óleo mineral <5%);
Segmento rígido (segmento rígido): Os grupos carbamato formam uma rede física reticulada por meio de ligações de hidrogênio, conferindo ao material alto módulo (a resistência à tração pode atingir 25-50 MPa) e resistência a altas temperaturas (temperatura de deformação térmica HDT de até 80-120 ℃);
Estrutura de separação microfase: O segmento mole e o segmento duro formam a separação microfase na escala molecular. O segmento macio proporciona elasticidade e o segmento duro proporciona suporte, conseguindo um equilíbrio entre alta elasticidade e alta resistência.
Excelentes propriedades mecânicas
Alta elasticidade e alta capacidade de carga
Resistência à tração: A resistência à tração das hastes de borracha sólida de PU é tão alta quanto 25-50 MPa (borracha comum como NR é 10-20 MPa, TPU é 20-35 MPa), que pode suportar cargas mais altas (como rolos de correia transportadora de minas, a capacidade de carga das hastes de PU é 3-5 vezes maior que a do NR); Resistência ao rasgo: ≥50 kN/m (borracha comum é 20-40 kN/m), excelente resistência ao corte (adequado para engrenagens de máquinas de mineração, vedações de perfuração de petróleo); Resiliência: Deformação permanente de compressão ≤15% (70 ℃ × 24h, padrão ISO 815), deformação permanente de compressão de borracha comum (como SBR) é tão alta quanto 30% -50% e não é fácil de deformar após uso a longo prazo.
Alta dureza e resistência ao desgaste
Faixa de dureza: Shore A 60 - 95 (ajustável), cobrindo todos os cenários, desde macio (como vedações) até duro (como rolos industriais);
Resistência ao desgaste: teste de desgaste Akron ≤ 0,05 cm³/(1,61km) (borracha comum é 0,1 - 0,3 cm³/(1,61km)), a vida útil é 5 - 10 vezes maior que NR (como rolos de correia transportadora, hastes de PU podem ser usadas por 5 - 10 anos, hastes NR duram apenas 1 - 2 anos).
Excelente resistência à corrosão química
Resistência ao óleo: as hastes de borracha sólida PU apresentam taxa de expansão extremamente baixa (≤5%, borracha comum, como taxa de expansão NR> 20%) para óleo mineral (como óleo hidráulico, óleo de engrenagem) e óleo sintético (como óleo de silicone), adequado para vedações de caixas de câmbio de automóveis e peças de perfuração de petróleo;
Resistência a solventes: Resistente a solventes polares (como acetona, etanol), mas sensível a solventes oxidantes fortes (como ácido sulfúrico concentrado, ácido nítrico concentrado) (é necessário evitar contato);
Resistência a ácidos e álcalis: Resistente a ácidos fracos (como ácido fosfórico, ácido acético) e álcalis fracos (como solução de hidróxido de sódio, concentração ≤10%), mas não resistente a ácidos fortes (como ácido sulfúrico concentrado) e álcalis fortes (como solução de hidróxido de sódio> 20%). 2.4. Adaptabilidade em ampla faixa de temperatura
Desempenho em baixa temperatura: A temperatura de transição vítrea Tg do poliéter PU é tão baixa quanto -60 ℃ e pode manter alta elasticidade a -40 ℃ (adequado para vedações de equipamentos polares);
Desempenho em alta temperatura: A temperatura de deformação térmica HDT atinge 80-120 ℃ (60-80 ℃ para borracha comum como NR), e a resistência à temperatura de curto prazo pode chegar a 150 ℃ (adequada para vedações de compartimentos de motores de automóveis).
Estabilidade dimensional precisa
Absorção de água: A absorção de água saturada é de apenas 0,3%-0,5% (1%-2% para borracha comum, como NR), e a taxa de alteração dimensional é ≤0,05% (0,5%-1% para borracha comum), o que é adequado para peças de precisão (como vedações de haste de cilindro hidráulico);
Coeficiente de expansão térmica linear: 1,2×10⁻⁴/℃ (1,5×10⁻⁴/℃ para borracha comum), que é menos afetado por mudanças de temperatura (controle de tolerância ±0,02 mm).
Campos de aplicação
Máquinas de mineração e engenharia
Rolos de correia transportadora: Hastes de borracha sólida de PU são usadas para rolos de correia transportadora de minas, com notável resistência ao desgaste e capacidade de carga, e uma vida útil de 5 a 10 anos;
Forros de caçamba de escavadeira: Hastes de PU de alta dureza (Shore A 85-95) são usadas para revestimentos de caçamba de escavadeira, e sua resistência ao impacto e ao desgaste são melhores do que os revestimentos de aço com alto teor de manganês.
Indústria automobilística
Selos de automóveis: As hastes de borracha sólida PU são usadas para retentores de óleo de motores de automóveis e retentores de caixa de velocidades, com excelente resistência ao óleo e resistência a altas temperaturas;
Peças de amortecedores de automóveis: Hastes de PU de baixa dureza (Shore A 60-75) são usadas para buchas de amortecedores de suspensão de automóveis, com deformação permanente de compressão ≤15%, proporcionando uma experiência de direção suave.
Transporte petroquímico e de fluidos
Selos de perfuração de petróleo: Hastes de PU resistentes a óleo são usadas para vedações de alta pressão em perfuração de petróleo, com resistência à compressão de ≥10 MPa e resistência à expansão de óleo mineral de <5%;
Impulsores de bombas químicas: Hastes de PU resistentes à corrosão são usadas para impulsores de bombas químicas e sua resistência à corrosão química é melhor do que a dos impulsores de borracha comuns.
Aparelhos elétricos e eletrônicos e eletrodomésticos
Almofadas de conectores eletrônicos: Hastes de PU de baixa dureza (Shore A 70 - 80) são usadas para telefones celulares e almofadas de conectores de computador para reduzir choques e resistir ao impacto;
Engrenagens de eletrodomésticos e peças de transmissão: Hastes de PU resistentes ao desgaste são usadas para engrenagens de redução de máquinas de lavar e rolamentos de ventiladores de ar condicionado, e o ruído é menor do que o das engrenagens de metal.
Contato Agora