Наука и технологии

 Материалы будущего

Издательство «Химия» 1985 г.

Между пластмассами и резинами

Вряд ли найдутся такие материалы, которые по многообразию химического строения и вариантов переработки можно сравнить с полиуретанами (ПУ). Хотя фундаментальные исследования немецкого химика Байера в этой области были сделаны еще тридцать лет назад, в широком масштабе их результаты реализованы лишь в последнее время. Сегодня в распоряжении технологов имеются полиуретаны, перерабатываемые как жидким формованием, так и по классической технологии термопластов и резин. Разнообразие реакций их структурирования определяет широчайший набор их свойств. Возможность образования пористого материала за счет газовыделения в процессе структурирования также существенно расширяет техническое применение полиуретановых эластомеров. Отличительными свойствами этих полимеров являются высокая прочность и твердость, сочетающиеся с относительно высокой эластичностью и хорошей стойкостью к истиранию, которая, в свою очередь, придает им отличную износостойкость. Благодаря эластичности они способны хорошо воспринимать динамические деформации. Эти жесткие и прочные эластомеры представляют собой промежуточное звено между эластичными резинами и термопластами. Однако, в отличие от термопластов, они почти не изменяют своей жесткости при повышении температуры. Вышеназванные свойства, в сочетании с более высокой эластичностью и способностью гасить колебания лучше, чем обычные эластомеры, позволяют особенно эффективно их использовать для изготовления деталей машин, воспринимающих большие нагрузки. Примером могут служить амортизаторы всех видов, опоры, эластичные и демпфирующие муфты, а также шестерни для передачи крутящих моментов ( 69).

Подтверждением хороших эксплуатационных свойств полиуретанов является их широкое применение в качестве облицовки насосов для перекачки суспензий, материала для мембран ( 70), гидравлических уплотнений. Ведущая роль этих эластомеров (особенно в машиностроении) определяется их стойкостью к старению в сочетании с хорошей теплостойкостью при длительном воздействии температуры до 80 °С и кратковременном до 110 °С. Низкий коэффициент трения, высокая стойкость к механическим нагрузкам и превосходная износостойкость являются еще одной предпосылкой их широкого использования для изготовления деталей различных подшипников, валов и массивных автомобильных шин. Разработка пористых урета-новых эластомеров существенно расширила комплекс эксплуатационных свойств резин. Они применяются в индустрии в виде эластичных хорошо деформируемых защитных материалов, к тому же стойких к износу и старению, а также к действию масел, жиров и топлива. Идеальные упругие свойства позволили использовать их для изготовления ударопоглощающих элементов ( 71) и рессор, работающих в режимах сжатия и сжатия-растяжения. Малое поперечное расширение при сжатии до 80% от первоначальной толщины, а также небольшая длина рабочего элемента позволяют достичь высокого амортизирующего эффекта этих деталей ( 72). Микропористые полиуретаны обладают хорошими виброизоляционными свойствами и отличной эластичностью при ударе. При малых напряжениях они сохраняют свои свойства в широкой области низких температур.

Эти новые эластомеры до настоящего времени интенсивно исследуются и опробываются с целью расширения их применения в самых разнообразных сферах.