Polyuretanové (PU) elastomeryjsou široce používány v průmyslových válcích, kolech, důlních zařízeních, systémech manipulace s materiálem, těsněních a dalších náročných aplikacích. Ve srovnání s běžnou pryží a mnoha plasty nabízí polyuretan výraznou kombinaci mechanické pevnosti, odolnosti proti oděru, elasticity a pružnosti složení. Ale proč je tento materiál vhodný pro tak širokou škálu průmyslových aplikací?
1. Tvrdost a nosnost
Polyuretanové elastomery jsou dostupné v širokém rozsahu tvrdosti, běžně měřené pomocí stupnic Shore A a Shore D. Měkčí druhy poskytují flexibilitu a odpružení, zatímco tvrdší druhy nabízejí větší odolnost proti promáčknutí a deformaci.
Na rozdíl od některých materiálů, které se se zvyšující se tvrdostí nadměrně křehnou, může správně formulovaný polyuretan zachovat užitečnou houževnatost a odolnost proti nárazu při relativně vysokých úrovních tvrdosti. Jeho nosnost závisí na tvrdosti, modulu, geometrii, teplotě a podmínkách zatížení. Tyto vlastnosti činí PU oblíbenou volbou pro průmyslová kola, válečky a pružné komponenty.
2. Vynikající odolnost proti oděru
Odolnost proti oděru je jednou z nejznámějších výhod polyuretanových elastomerů. V aplikacích zahrnujících opakovaný kontakt, tření a manipulaci s materiálem může vhodné složení PU zajistit dlouhou životnost.
Skutečný výkon závisí na chemii polyolu a isokyanátu, systému vytvrzování, tvrdosti, povrchové úpravě a provozních podmínkách. Správné promíchání, odplynění a vytvrzení jsou také důležité pro minimalizaci defektů, které by mohly urychlit opotřebení.
3. Vysoká pevnost v tahu a odolnost proti roztržení
Polyuretanové elastomery mohou kombinovat vysokou pevnost v tahu se značným prodloužením a odolností proti roztržení. Tyto vlastnosti pomáhají součástem odolávat mechanickému namáhání a odolávat iniciaci nebo šíření trhlin během provozu.
Tahové vlastnosti lze hodnotit pomocí ASTM D412, zatímco odolnost proti roztržení lze měřit pomocí ASTM D624. Tyto standardizované testy pomáhají výrobcům porovnávat materiály a vybírat třídy vhodné pro konkrétní provozní podmínky.
4. Odolnost a dynamický výkon
V závislosti na složení mohou být polyuretanové elastomery navrženy pro absorpci energie, odraz, tlumení vibrací nebo opakovanou deformaci. Materiály s nižším odrazem mohou být vhodné pro určité aplikace rozptylu energie, zatímco třídy s vyšším odrazem mohou být užitečné tam, kde je důležitá elastická obnova.
Odskok, tvorba tepla, odolnost proti únavě a deformace v tlaku jsou však různé vlastnosti. Výběr materiálu pro dynamický provoz vyžaduje vyhodnocení skutečné provozní frekvence, zatížení, teploty a deformace.
5. Odolnost vůči podmínkám prostředí
Vlastnosti polyuretanu se značně liší podle chemické struktury. Systémy na bázi polyetherů obecně poskytují lepší odolnost proti hydrolýze, díky čemuž jsou užitečné ve vlhkém prostředí a určitých aplikacích vystavených působení vody. Systémy na bázi polyesteru mohou nabídnout výhody ve vybraných mechanických a abrazivních aplikacích v závislosti na složení.
Teplotní odolnost, kompatibilita s olejem, chemická odolnost a výkonnost při dlouhodobém stárnutí musí být ověřeny pro konkrétní třídu a provozní prostředí. Žádná jednotlivá polyuretanová formulace není vhodná pro všechny chemické nebo teplotní podmínky.
6. Flexibilní zpracování a design
Lité polyuretany lze tvarovat do složitých tvarů a lepit na vhodné kovové součásti, což umožňuje výrobu na míru šitých válečků, kol, vložek a průmyslových dílů. Jeho složení lze také upravit tak, aby vyhovovalo různým požadavkům na tvrdost, odolnost, opotřebení a zpracování.