Особенности и свойства эластомеров

Ассортимент

Ассортимент полиуретановых нитей определяется их назначением. Они могут служить в качестве вспомогательных при сращивании (соединении вместе) или выпускаются в виде обмотанных другими видами нитей.

На основе эластомерных нитей в сочетании с нитями обычных видов производятся различные текстильные структуры — вторичные неоднородные кручёные и обкрученные нити с неравномерно нагруженными компонентами. Из них изготавливаются эластичные ткани и трикотаж разнообразных видов. Эластичные нити и эластичные полотна — незаменимый материал для облегающих тело текстильных изделий широкого ассортимента, в том числе трикотажных спортивных, галантерейных и медицинских.

Полиуретановые волокна известны под торговыми названиями: лайкра, вайрин (США), эспа, неолан (Япония), спанцель (Великобритания), ворин (Италия) и др.

Применение

Благодаря преимуществам полимерных материалов перед другими видами сырья, их использование с каждым годом становится более популярным. Применение полимеров встречается повсюду: в легкой и тяжелой индустрии, сельскохозяйственной и медицинской отрасли. Каждый день приходится сталкиваться с продукцией из полимерных материалов. Для надежной гидроизоляции используется силомер. Такой материал выпускается в листах и представляет собой вспененный полиуретановый лист с ячеистой структурой.

При строительстве зданий стали заменять металлические конструкции – пластиковыми. Это окна, армирующие сетки, а также приспособления и инструмент. Геосинтетические материалы широко используются при возведении дорог.

С помощью сеток из синтетических материалов изготавливают поддерживающую оснастку вьющимся растениям для сельского хозяйства. Устройство декоративных заборов с применением пластика также стало популярным благодаря устойчивости к коррозии, которой обладает полимерная сетка.

Геотекстиль и геомембрана используют при возведении бассейнов и искусственных водоемов. Такие полимеры защищают мембрану от грунта и обладают гидроизоляцией.

Упаковка различных товаров производится с помощью полимерных пленок и других видов упаковок, как в супермаркете, так и на рынке. Изготовление несущих конструкций авто- и мототехники позволяет облегчить вес транспортных средств и избежать пагубного воздействия коррозии.

Применение полимерных материалов в производстве и быту становится все популярнее с каждым годом. Низкая стоимость и желаемые технические параметры сырья постепенно вытесняют привычные изделия текстильной, строительной и даже металлургической промышленности. Удобство обработки и химические свойства полимерных изделий повышают качество и продлевают срок службы привычных предметов, создающих комфортные условия для активной жизнедеятельности человека.

Преимущества

Уникальность материала подчеркивается его обширным применением. После затвердевания ПВХ остается очень пластичным и способен не ломаться от статистических и динамических нагрузок.

Вторым весомым преимуществом является его малый вес. Благодаря плотности 1,4 г/см³ продукция из поливинилхлорида имеет повышенную прочность, даже при малой ширине. Из-за этого все изделия из ПВХ, отличаются незначительным весом по сравнению с другими материалами.

Поливинилхлорид обладает невероятной гибкостью в производстве от полиэтиленовых пакетов до пластика из автомобилей. Это все достигается за счет модифицирующих веществ, которые можно добавлять.

Одно из главных качеств – это способность к утилизации и переработки вторсырья.

Особенности и свойства синтетических эластомеров

Синтетические эластомеры применяются как эффективные заменители резины. Материал отлично показывает себя в агрессивных средах, а также в условиях больших нагрузок и переменных температур. Полиуретаны отличаются износостойкостью, прочностью и практически не подвергаются старению. Средняя рабочая температура составляет от – 60 до +100 градусов Цельсия.  Допускается кратковременный нагрев (не больше чем на 24 часа) до 120 градусов.

В список иных преимущества входят:

  • высокая эластичность и износостойкость;
  • отсутствие загрязнений взаимодействующих элементов;
  • способность поглощать вибрации и удары;
  • устойчивость к динамическим нагрузкам;
  • высокая стойкость на разрыв;
  • низкий коэффициент трения.

Использование синтетических эластомеров не обошло стороной и пищевую промышленность. Благодаря уникальным характеристикам полиуретана, его можно применять не только при изготовлении различных деталей для оборудования, но и в качестве сырья для элементов, которые имеют контакт с продуктами.

При взаимодействии с полиуретаном продукты не меняют запах и вкус. Полимеры не подвергаются поражениям со стороны разных микроорганизмов. Материалы присутствуют на каждом этапе обработки сырья и изготовления продуктов питания. Благодаря устойчивости к абразивному влиянию, полиуретан используется в производстве покрытия, которое контактирует с сыпучими материалами. К примеру, конвейеры и погрузочные шнеки с эластомерным покрытием снижают трение зерна во время его транспортировки, сохраняя тем самым его сортность. При производстве зерновых культур полиуретановые покрытия обеспечивают максимальную производительность всего процесса и предотвращают засорения на фоне низкого трения. Кроме этого обеспечивается долговечность самих деталей.

Многие кондитерские цеха оснащены именно полиуретановыми конвейерными лентами. Такие приспособления не впитывают масла и жиры, а также обладают высокой механической прочностью. На многих пищевых производствах очистка конвейерных лент от продуктов осуществляется полимерными скребками.

Полиуретан отличается устойчивостью к химическим воздействиям и способностью не терять первоначальные свойства при широком диапазоне температур, что позволяет использовать эластомеры для изготовления упаковки.

На современном рынке представлены разные марки полиуретана, которые отличаются между собой такими параметрами:

  • показатель твердости;
  • диапазон рабочих температур;
  • среда эксплуатации.

Применение полимеров будет целесообразным в любой сфере промышленности, поскольку материал способствует увеличению срока службы изделий и как следствие –  экономии средств.  Данные полимеры ещё называют «вечной резиной», что обусловлено их долговечностью. Рабочий ресурс эластомеров в сотни раз превышает ресурс работы резины. Лучше всего себя показывают изделия из литьевого полиуретана.  Они относятся к трудносгораемым материалам и не содержат токсичных веществ в составе.

Свойства эластомерных композиций

Эластомеры представляют собой полимеры, которые имеют большую молекулярную структуру и допускают обратимое расширение и сжатие.

Такие материалы являются сшиваемыми полимерами. У них мало свободы передвижения между боковыми связями молекулярной цепи. Поскольку эти сшивки расширяются, полимерные цепи имеют тенденцию выравниваться и становиться центрированными. Это снижает кристалличность полимера.

Конструктивно эластомеры представляют собой полимерные материалы, такие как пластмассы. Самый известный представитель этих материалов, каучук, основан на резине и был изготовлен в первой половине 19 века.

Использование каучука в качестве конструкционного материала возможно только после того, как сетчатая структура сформировалась при вулканизации, взаимодействии серы с реакционноспособными двойными связями каучукового полимера.

Во время вулканизации, в отличие от аналогичных процессов для термопластов и пластиков-реагентов, между резиновыми полимерами образуется относительно небольшое количество химических связей, в результате чего получается очень эластичная пластичная резиновая смесь.

Высокоэластичное состояние материала допускает обратимую деформацию до нескольких сотен процентов. В отличие от пластмасс, эластомеры поддерживают широкий температурный диапазон от высоких температур (более 100 ° C) до низких температур, так называемой температуры стеклования.

Для эластомеров температура стеклования обычно ниже 0 ° С. Твердость значительно увеличивается с понижением температуры, но эта зависимость имеет заметную тенденцию к переходу в хрупкое состояние, наблюдаемую у термореактивных и термореактивных материалов.

Выбирая правильный тип резины и других ингредиентов, вы можете производить материалы, которые отвечают требованиям механических, термических, химических, электрических или других физических свойств.

Например, натуральный каучук или синтетический бутадиен стирола традиционно используют для получения каучуков с высокими прочностными и деформационными характеристиками.

Полиуретан

Современным эластомером, который часто заменяет изделия из резины и металла, считается полиуретан. Рецептура приготовления этого материала весьма сложна и позволяет на выходе получить мягкий или твердый, вспененный или полностью монолитный продукт.

Широкий  разброс технических характеристик полиуретана позволяет применять этот уникальный эластомер во многих сферах деятельности. В автомобильной промышленности он используется для изготовления деталей ответственных узлов, которые подвержены постоянным динамическим и статическим нагрузкам, значительным температурным перепадам. Также из полиуретана производят различные прокладки и элементы обуви, втулки и пружинные механизмы.

На сегодняшний день эластомеры занимают значительную часть ниши синтетических материалов. Благодаря их свойствам готовые изделия способны служить долго в разных условиях эксплуатации.

 

Подведем итоги

Полиуретан является популярным материалом, из которого изготавливают тысячи предметов. Он устойчив к механическим нагрузкам, высоким и низким температурам, воздействию агрессивных веществ. Но при всех достоинствах у материала есть важный недостаток — сложная утилизация.

Сейчас увеличивается спрос на экологичную продукцию, которую легко перерабатывать. Мировым трендом является стремление уменьшить количество мусора на планете. Полиуретаны будут востребованными, пока у них не появятся аналоги, которые можно полностью утилизировать.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий