Полиуретан УР-80

Полиуретан УР-80

Полиуретановые эластомеры сейчас широко используются как конструкционный материал во многих отраслях промышленности и известны высокой прочностью, износостойкостью и сопротивлением раздиру, стойкостью к маслам. По сравнению с жесткими и мягкими пенополиуретанами эластомеры все еще представляют собой относительно новый материал для многих производств, возможности применения которого далеко не исчерпаны.
Полиуретановые эластомеры выдерживают гораздо более высокие нагрузки, чем обычные эластомеры. Одновременно полиуретаны проявляют высокое сопротивление раздиру и истиранию, и оба эти свойства определяют высокую прочность этих материалов. Кроме того, полиуретаны отличаются сравнительно хорошей стойкостью к маслам и прекрасной стойкостью к действию УФ-лучей.
Какими бы ценными свойствами ни обладал материал, широта его использования определяется в значительной степени стоимостью. Вначале полиуретаны были дорогими материалами, и многие до сих пор сохранили о них такое представление. Не следует забывать, что применение полиуретанов может дать значительный общий выигрыш в стоимости, когда речь идет об учете таких факторов, как надежность изделия, долговечность и отсутствие простоев оборудования, а не только чистой стоимости материала.
Область применения полиуретановых эластомеров
В настоящее время листоштамповочное производство располагает прогрессивным оборудованием и новыми способами листовой штамповки. Однако многие из этих способов имеют один существенный недостаток — не могут быть использованы без наличия дорогостоящей специальной или даже универсальной оснастки, изготовленной из дефицитных инструментальных сталей рабочими высокой квалификации.
Этот недостаток отсутствует при изготовлении деталей в штампах, где использована эластичная среда. Оснастка, в которой использована эластичная среда, значительно дешевле (часто в десятки раз), чем специальные или универсальные жесткие штампы.
Преимуществом таких штампов является простота их конструкции и возможность создания групповой и универсальной штамповой оснастки. Стоимость их составляет 2—10% стоимости соответствующих специальных стальных штампов, т.к. достаточно изготовить только пуансон или матрицу.
Широко используются полиуретаны для изготовления прокладок и уплотнений самого разного назначения. Уплотнения могут быть статическими, возвратно-поступательного действия или вращающимися: они могут использоваться в пневматических или гидравлических системах или как простые скреперные уплотнения для плоских поверхностей или валов.
Экономические преимущества использования полиуретанов в качестве материала для уплотнений обусловлены повышенной износостойкостью и пониженным коэффициентом трения.
В горном деле и карьерных разработках широко используют полиуретан вместо обычного каучука или даже твердой стали. Эти применения связаны с транспортировкой абразивных шламов, состоящих из частиц относительно небольшого размера, например в шаровых и стержневых мельницах, флотационных установках, гидроциклонах и трубопроводах.
В шаровых и стержневых мельницах обычно использовалась съемная облицовка из марганцевой стали, не в последние годы перешли на каучуковую. В зависимости от рабочих условий эта новая футеровка может служить в несколько раз дольше, чем из марганцевой стали, а полиуретановая еще значительно дольше, чем из обычной резины. Дополнительное преимущество состоит в том, что полиуретан требует меньшей механической обработки, а также в том, что более твердые сорта могут служить конструкционным материалом без усиления металлом.
На флотационных установках крыльчатки, роторы, статоры и скребки делаются из стали, покрытой чаще всего обычными эластомерами. В некоторых случаях можно использовать полиуретаны, при этом срок службы деталей увеличивается.
В гидроциклонах, используемых для разделения руды и глин, существует сильная абразивная среда, и полиуретаны с успехом применяются в этих условиях.
У нас имеется опыт изготовления манжет из полиуретана размерами до 1420мм, которые в частности, используются для чистки магистральных газопроводов.
Преимущество литьевых полиуретановых эластомеров состоит в том, что из них можно легко изготовить блоки разного размера. Стоимость оборудования для переработки очень низка. Благодаря простой конфигурации формы изготовляются быстро. Другим ценным свойством является то, что для большинства типов полиуретанов, особенно для более твердых марок, можно применить почти все способы механической обработки. Это позволяет быстро изготовить нужные фасонные изделия для общей оценки и выбора оптимальной конфигурации.
Кроме блоков большим спросом пользуются листы из полиуретана различной толщины, которые широко применяются в самых разных областях.
Производство «Уретан» изготавливает цилиндры, плиты, втулки следующих размеров
Цилиндры   Плиты   Втулки
Диаметр, мм   Длина, мм   Д x В, мм   Толщина, мм   D формы   D сердечника   L формы
30   400   500×500   10   70   —   600
40   400   500×500   15   75   42   500
50   400   500×500   20   120   48   500
60   400   500×500   25   150   60   500
80   400   500×500   30   150   70   500
90   600   500×500   45   165   45   720
100   400   500×500   55   200   20×60   500
120   600   500×500   65   200   70   500
150   600   700×700   40   200   85   500
160   700   700×700   120   260   85   530
200   600   700×700   150   305   245   1220
250   600   900×900   40   330   265   580
300   600   1200×1500   10,20,30   430   370   600
325   600   1600×400   40  
350   600   2000×500   50  
360   600   2440×620   40  
400   600  
По чертежам готового изделия мы можем спроектировать, практически, любую оснастку, на которой в последствии изготовить полиуретановые изделия.
 
Полиуретаны вытеснили и резину, и металл в ряде деталей, использующихся в современном автомобиле, и здесь главными преимуществами, которые привлекли конструкторов, оказались высокое сопротивление полиуретанов износу и истиранию в сочетании со стойкостью к маслам и топливам. Большую роль сыграли и два других фактора: более низкая в некоторых случаях стоимость детали, сделанной из полиуретана, и снижение уровня шума, вызываемого вибрацией.
Полиуретаны настолько широко используются для производства самых различных валков и роликов, что придется ограничиться лишь несколькими примерами.
Широко используются полиуретановые валки при работе с абразивами и предметами с острыми краями, например для подачи лент из термопластов в грануляторы, в машинах для обдирки риса, для рубки стекловолокна непосредственно на валках. Сюда же относятся подающие ролики на установке для шлифовки панелей из фанеры, направляющие ролики на установке для изготовления зеркальных стекол. Полиуретановые ролики оказались очень выгодными на конвейере для цемента, так как их надо менять не чаще чем через год, в то время как чугунные ролики приходилось менять каждые 12 недель.
Имеющаяся на заводе оснастка и опыт работы позволяют гуммировать валы с диаметром от 100 мм до 1800 мм и длиной до 8 м и изготавливать полиуретановые цилиндры и втулки диаметром от 30 мм до 400 мм и плиты толщиной от 10 мм до 150 мм. Литьевые эластомеры также применяются для облицовки валов мощных транспортировочных механизмов и устройств, используемых в сталепрокатном, текстильном, целлюлозно-бумажном, асбестоцементном производствах. Благодаря исключительно высокой стойкости к истиранию, валы, облицованные полиуретаном служат значительно дольше стальных и резиновых. Износостойкость литьевых эластомеров обуславливает их применение в горнодобывающей и строительной индустриях, где их используют в системах транспортирования руды, ПГС (разделительные грохота, футеровка трубопроводов, насосов, циклонов и т.п.).
В зависимости от марки литьевого эластомера футеровка удлиняет срок службы металлических частей до 30 раз.
Производство «Уретан» предлагает следующие литьевые полиуретаны
Характеристика   Марка состава
   ЛУР-СТ   СКУ-7Л   НИЦ-ПУ-5   ЛУР-90   СКУ-ПФЛ   СКУ-ПЛ-60   МФ-50   СКУ-ПФЛ-Ч   УР-60   УР-70В   УР-80
Твердость по Шору А, усл.ед.   Не бол. 86   76-85   88-95   86-96   Не мен. 86   Не бол. 60   44-55   90-95   55-65   70-80   80-90
Предел прочности при растяжении, МПа, не менее   30   30   19,6   20   30   7   2-7   15   20   19,6   30
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее   600   370   350   300   300   500   300   200   500   350   400
Относительная остаточная деформация после разрыва, %, не более   10   4   10   15   10   40   20   15   15   15   10
Сопротивление раздиру, кН/м, не менее   30   30   80   60   54   30   —   30   25   —   50
Прочность связи с металлом, МПа, не менее   4   —   6   6   —   4   —   6   —   —   —
Температурный диапазон эксплуатации, °С   +10…+80   -40…+80
Завод производит форполимер марки СКУ-ПФЛ-100, который при необходимости комплектуется отвердителем («Куралон», «Мока» и т.п.), кроме того завод предлагает системы компонентов (форполимер+жидкий отвердитель) НИЦ-ПУ-5, СКУ-ПЛ-60, УР-70В с повышенной (более 30 минут) «живучестью» состава для изготовления различных деталей (манжет, втулок и т.п.) в условиях заказчика. Например, из компонентов марки УР-70В изготавливают сайлентблоки для автомобилей, из системы холодного отверждения МФ-50 изготавливают формы для производства искусственного камня.
Следует отметить, что завод не изготавливает изделия из полиуретана марки НИЦ-ПУ-5, а поставляет его только в качестве полуфабриката (форполимер+жидкий отвердитель). Полиуретановые составы марок СКУ-ПФЛ, ЛУР-90 и НИЦ-ПУ-5 являются практически идентичными, то же следует сказать о составе ЛУР-СТ и СКУ-7Л.
Пенополиуретан
Промышленное производство эластичных полиуретанов на основе дешевых простых полиэфиров было организовано в США в 1957 году. С течением времени новый пенопласт превратился в многоцелевую конструкционную пластмассу массового применения — пенополиуретан (ППУ).
В 60-е годы, с открытием жестких пенопластов, область применения ППУ значительно расширилась, и к концу 90-х они стали применяться практически во всех отраслях. По объему производства пенопластов, отметим, мировое лидерство делят ППУ и пенополистирол, но по широте применения и ассортименту впереди ППУ. На его основе получают абсолютно все известные типы материалов и изделий — заполненные, армированные, вспененные, ламинированные и другие.
Область применения ППУ
Пенополиуретан относится к классу газонаполненных пластмасс или, как их еще называют, пенопластов. Промышленное использование пенополиуретанов впечатляет своим разнообразием. Изделия и конструкции на основе пенополиуретанов используют во всех без исключения отраслях промышленности. Вот далеко не полный перечень возможных областей применения пенополиуретана.
•   Холодильная техника (тепло -, хладоизоляция бытовых и торговых холодильников и морозильников, складов, хранилищ пищевых и сельхозпродуктов).
•   Транспортная холодильная техника (тепло-, хладоизоляция авторефрижераторов, железнодорожных вагонов — рефрижераторов типа «термос»).
•   Строительство быстровозводимых промышленных и гражданских объектов (теплоизолирующая и несущая способность жестких ППУ в составе «сэндвич» — конструкций).
•   Строительство и капитальный ремонт жилых зданий, индивидуальных домов, коттеджей (теплоизоляция наружных стен, внутренняя изоляция кровли, изоляция оконных проемов, дверей и т.д.).
•   Промышленное и гражданское строительство (наружная гидро — и теплоизоляция кровли жестким ППУ методом напыления).
•   Трубопроводный транспорт (теплоизоляция мазуто- и нефтепроводов, высокоэффективная изоляция низкотемпературных трубопроводов на объектах химии методом заливки под предварительно смонтированный кожух).
•   Тепловые сети населенных пунктов (теплоизоляция жестким ППУ трубопроводов горячего водоснабжения при новой прокладке или при капитальном ремонте с использованием различных технологических приемов методами заливки и напыления).
Тепловые сети населенных пунктов (теплоизоляция жестким ППУ трубопроводов горячего водоснабжения при новой прокладке или при капитальном ремонте с использованием различных технологических приемов методами заливки и напыления).
 
Столь широкий диапазон применения обусловлен тем, что пенополиуретан обладает рядом неоспоримых преимуществ по сравнению, прежде всего, с другими теплоизоляционными материалами. Это наиболее низкий коэффициент теплопроводности среди теплоизолирующих материалов (так слой ППУ высотой 10 см по теплоизоляционным характеристикам эквиваленте слою 14,3 см из сухого пенополистирола), возможность его напыления за одно нанесение слоем до 150мм на вертикальные поверхности и на поверхности любой сложной конфигурации, его свойства электрического изолятора, устойчивость к воздействию открытою пламени и теплового изучения, к обледенению, солям. Отметим отличные адгезивные свойства пенополиуретана, его прочность и устойчивость к деформации, высокую способность защиты объектов от воздействия воды, погодных факторов, различных микроорганизмов. К неоспоримым достоинствам ППУ относятся их устойчивость к плесени, гниению, способность «работы» в грунте.
Сравнительная характеристика ППУ с традиционными теплоизоляторами
Теплоизолятор   Плотность кг/м   Коэффицент теплопроводности, ВТ/м К   L, м   Срок эксплуатации, лет
Пенополиуретан (жесткий)   35-160   0,019-0,035   50   Более 25
Минеральная вата   15-150   0,052-0,058   90   5
Пенополистирол   15-35   0,041   80   15
Пенобетон   250-400   0,145-0,16   760   10
Керамзит   —   0,14-0,18   1500   20
Кирпич   1000   0,45   1720   Более 50
L — эквивалентные толщины материалов, обеспечивающие одинаковую теплоизоляцию.
Немаловажно, что ППУ эластичен, не растрескивается, не расслаивается и не отслаивается при экстремальных температурах от −40 до + 150°С, создает герметичный воздухо- и водонепроницаемый слой, имеет низкую плотность, является прекрасным вибро- и шумоизолятором, экологически безопасен и нетоксичен, обладает высокой прочностью и износостойкостью, сохраняет свойства в достаточно широком температурном диапазоне эксплуатации — от −200 до + 150°С
Во всем мире готовый ППУ без проблем проходит испытания на токсичность. В России санитарные нормы даже жестче, чем за рубежом, тем не менее в любом регионе нашей страны ЦГСЭН в гигиенических сертификатах указывает: «ППУ безопасен при применении в качестве теплоизоляционного материала».
Если в компоненты для получения ППУ включены антипирены, то пенопласт горит только там, куда попадает пламя внешнего источника огня, и горит до тех пор, пока это пламя есть. Если убрать факел — ППУ гаснет, не тлеет и не дымит.
Изготовление изделий из ППУ
Образование пенополиуретана происходит при реакции двух жидких компонентов: «А» — полиэфирного компонента и «Б» — полиизоцианата. В результате образуются микрокапсулы, заполненные газом. Варьируя состав компонентов и особенности технологии, можно получить пенополиуретан, обладающий различными свойствами.
Основные методы получения изделий из пенополиуретанов — это метод напыления и метод заливки. Несмотря на существенные различия в этих технологиях, принципы получения пенополиуретанов и в первом, и во втором случаях остаются одинаковыми: два компонента в определённом соотношении независимо друг от друга подаются в смесительный узел: распылительный пистолет (при напылении) или смесительную головку (при заливке), где тщательно перемешиваются и либо распыляются на заданную поверхность в виде аэрозоля, либо выливаются в подготовленную пресс-форму.
Ключевыми факторами в процессе получения пенополиуретанов являются точно дозированная подача исходных химических компонентов и высокоэффективное перемешивание их между собой за кратчайший промежуток времени.
Производство жесткого ППУ методом напыления позволяет получать слой ППУ любой толщины на вертикальных или горизонтальных поверхностях, представляющий собой бесшовное термо- и гидроизоляционное покрытие.
Процесс образования заливочного пенополиуретана обусловлен большим временем старта и подъемом пены в форме, куда происходит заливка полиуретана. Заливочный ППУ применяется для производства различного рода конструкционных термоизоляционных изделий — «сэндвич» -панелей различных размеров, теплоизоляционных плит для кровли, блоков, корпусов холодильников, скорлуп для изоляции трубопроводов, систем «труба в трубе», заливка полостей яхт с целью создания непотопляемости.
Получение ППУ по технологии напыления
Метод теплоизоляции строительных конструкций по технологии напыления пенополиуретана в сравнении с другими традиционными теплоизоляционными технологиями имеет ряд неоспоримых преимуществ:
•   технология позволяет утеплять строительные конструкции любых размеров и конфигураций;
•   высокая адгезионная прочность покрытия с напыляемой поверхностью не требует дополнительных работ по крепежу теплоизоляции;
•   толщина напыляемого слоя пенополиуретана не ограничена, что позволяет применять данную технологию для любых климатических зон;
•   благодаря таким своим качествам, как абсолютная экологическая безопасность, с одной стороны, и стойкость к воздействию внешних факторов, с другой стороны, технологию напыления пенополиуретана допустимо применять как внутри зданий, помещений, так и снаружи;
•   монолитность получаемого пенополиуретанового покрытия позволяет полностью исключить появление «мостиков холода»;
•   при выполнении работ по технологии напыления дополнительным плюсом является невозможность расхищения теплоизоляции на неохраняемых объектах;
Также немаловажно отметить снижение транспортных затрат, так как расходные материалы поставляются на объект в жидком виде и при напылении расширяются в объёме приблизительно в 12-15 раз, то есть из двух стандартных 200-литровых бочек получается около 6 м3 готового пенополиуретанового пенопласта.
Получение ППУ по технологии заливки
Как правило, под термином «заливка» подразумевается изготовление каких-либо изделий, деталей из пенополиуретанов различной структуры и полиуретановых эластомеров в цеховых условиях.
Гамма получаемых по этой технологии изделий необычайно широка — начиная с простейших теплоизоляционных «скорлуп» для трубопроводов и заканчивая сложнейшими технологическими процессами: автодетали из жёсткого и интегрального пенополиуретана, строительные «сэндвич» — панели, обувные подошвы и т.д.
Технология выполнения работ по производству формованных изделий из пенополиуретанов требует значительной оснащённости производственного участка оборудованием, специальной оснасткой, пунктуального соблюдения технологических процессов и наличия высококвалифицированного персонала.
Оборудование для производства пенополиуретана можно поделить на два типа. Первый — дорогое и сложное заливочное оборудование высокого давления (УВД).
Второй тип — это оборудование низкого давления.
Третий тип — пеногенераторы, принцип действия которых основан на дозировании в определенном соотношении компонентов А и Б из расходных емкостей шестеренчатым насосом по гибким шлангам в смесительную камеру распылителя, где сжатым воздухом они перемешиваются и выбрасываются через распылительное сопло на изолируемую поверхность. Для работы необходим компрессор, который выдает давление воздуха 5-6 атм. и производительностью не менее 0,5 м3/мин.
Наше предприятие производит две марки компонентов пенополиуретана, характеристики которых приведены в таблице:
Основные свойства пенополиуретана.
Наименование показателей   Изур-3020   Изур-3030
Кажущаяся плотность, кг/м3, не более   70-80   70
Разрушающее напряжение при сжатии 40%, МПА, не менее   0,8   0,25
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К), не более   0,030   0,030
Водопоглощение, кг/м2. ГОСТ   1,0   2,0
Влагопоглощение, кг/м2. ГОСТ   0,9   1,0
Горючесть по ГОСТ 30244-94   Г4   Г3
Термостойкость, °С   120   150
Расход ППУ (кг) на м2., при толщине — 50мм, при плотности — 60…70кг/м3   3,3…4,7   3,3…4,7
Мы обеспечиваем своих клиентов подробной инструкцией по проведению теплоизоляционных работ с применением наших компонентов.
За дополнительной информацией обращаться по тел./факс: (342) 250-18-15, 250-17-76.