Полиуретановые ролики являются ключевым компонентом оборудования, широко используемым в современной промышленности. Благодаря своим превосходным физическим свойствам, особенно высокой эластичности, износостойкости, коррозионной стойкости и ударопрочности, они широко используются в полиграфии, производстве бумаги, обработке резины, металлургии стали и других отраслях. Как высокопроизводительный материал, полиуретан хорошо себя проявляет при изготовлении роликов, а его превосходные комплексные характеристики позволяют ему играть важную роль в различных сложных рабочих условиях.

Однако производительность и срок службыполиуретановые роликитесно связаны с составом, формулой и технологией обработки его материалов. Поэтому понимание состава материала полиуретановых роликов имеет решающее значение для оптимизации производительности роликов, продления срока службы и повышения эффективности производства.

В данной статье подробно рассматривается состав материалов полиуретановых роликов, анализируются основные компоненты и пропорции материалов, используемых в полиуретановых роликах, а также их влияние на эксплуатационные характеристики, с целью предоставления теоретической основы для выбора и изготовления полиуретановых роликов в промышленном производстве.

Что такое полиуретан?

Полиуретан — это полимерный материал, синтезированный путем химической реакции между изоцианатами и полиолами. Состав полиуретана отличается большой гибкостью из-за различных производственных процессов, применений и требований к эксплуатационным характеристикам. Базовый состав полиуретана обычно включает следующие основные компоненты:

изоцианаты

Изоцианаты являются одними из ключевых реагентов в синтезе полиуретана. Они играют решающую роль в твердости, износостойкости и термостойкости полиуретана. Обычно используемые изоцианаты:

● Толуилендиизоцианат (ТДИ): обычно используется в производстве мягких и средней твердости полиуретанов, обладающих хорошей гибкостью и эластичностью.

● Дифенилметандиизоцианат (МДИ): подходит для производства твердых полиуретанов, обладает хорошей износостойкостью и термической стабильностью, часто используется для изготовления полиуретановых роликов высокой твердости.

● Высокохлорированный диизоцианат (ИРЧП): обычно используется для изготовления полиуретановых материалов с более высокой эластичностью, обычно применяется в покрытиях и обмазках.

Полиолы

Полиолы являются еще одним ключевым компонентом в синтезе полиуретанов. Молекулярная структура полиолов определяет эластичность, твердость и прочность полиуретанов. Распространенные полиолы включают:

● Полиэфирполиолы: Полиэфирполиолы являются наиболее часто используемым типом полиолов, с хорошей эластичностью, устойчивостью к погодным условиям и водостойкостью. Используется для изготовления мягких и среднетвердых полиуретанов.

● Полиэфирполиолы: Полиэфирполиолы имеют более плотную молекулярную структуру и обычно используются для изготовления твердых полиуретанов с хорошей термостойкостью и механической прочностью.

● Аминоспирты и эпоксидные спирты: эти полиолы используются в определенных специальных составах для улучшения ударопрочности, износостойкости или химической стойкости полиуретанов.

Катализаторы

Процесс синтеза полиуретана требует катализаторов для ускорения реакции между изоцианатами и полиолами. Обычно используемые катализаторы включают аминные катализаторы, металлические катализаторы и т. д., которые могут контролировать скорость реакции, температуру реакции, а также молекулярную массу и степень сшивания конечного полиуретана.

Удлинители цепи

Удлинители цепи — это некоторые низкомолекулярные соединения, которые могут реагировать с преполимерами. Их функция заключается в увеличении длины цепи молекул полиуретана, увеличении молекулярной массы полиуретана и, таким образом, улучшении физических свойств полиуретана. Например, обычно используемые удлинители цепи включают 1,4-бутандиол, этиленгликоль и т. д.

Сшивающие агенты

Сшивающие агенты используются для формирования химических структур сшивки между молекулярными цепями полиуретана, тем самым повышая прочность, твердость, износостойкость и термостойкость полиуретана. Добавление сшивающих агентов значительно улучшит долговечность и жесткость полиуретана.

Наполнители и пластификаторы

В полиуретане наполнители обычно используются для повышения жесткости, термостойкости и сопротивления сжатию материала. Обычные наполнители включают карбонат кальция, тальк, силикаты и т. д. Пластификаторы используются для улучшения технологических свойств полиуретана, делая его более гибким и пластичным. Обычные пластификаторы включают фталаты.

Стабилизаторы и антиоксиданты

Полиуретан склонен к окислению при высоких температурах и при контакте с воздухом, что влияет на его эксплуатационные характеристики и срок службы. По этой причине производители часто добавляют в формулу антиоксиданты, УФ-стабилизаторы и т. д. для улучшения антивозрастных свойств полиуретана.

Каков состав материалов полиуретановых роликов?

Производительностьполиуретановые роликинапрямую зависит от состава его материалов и конструкции формулы. Различные типы полиуретановых роликов используют разные соотношения сырья и методы обработки, поэтому их конечные характеристики также различаются. Ниже приведен анализ взаимосвязи между составом материала и характеристиками полиуретановых роликов:

1. Соотношение между твердостью и эластичностью

Твердость полиуретановых валиков определяется типом, соотношением и степенью сшивки изоцианата и полиола в составе материала. Полиуретановые валики с более высокой твердостью обычно используют более высокую долю МДИ и жестких полиолов, что делает полиуретановый материал более прочным и износостойким. Напротив, полиуретановые валики с более низкой твердостью часто используют ТДИ и гибкие полиолы, которые обладают лучшей эластичностью и адаптивностью.

● Твердость: Твердость полиуретановых роликов обычно регулируется путем изменения типа полиола (например, путем использования полиэфирполиолов и полиэфирполиолов) и его молекулярной массы. Более высокая твердость помогает улучшить износостойкость ролика, но может пожертвовать его эластичностью и ударопоглощающей способностью.

● Эластичность: Эластичность полиуретана определяется гибким сегментом цепи его молекулярной структуры. Полиуретановые ролики с низкой твердостью обладают более высокой эластичностью и подходят для случаев, требующих большей деформации сжатия и упругого восстановления.

2. Взаимосвязь между износостойкостью и ударопрочностью

Износостойкость и ударопрочность полиуретановых роликов тесно связаны со степенью сшивания и твердостью их молекулярной структуры. Полиуретаны с более высокой твердостью и более высокой степенью сшивания обладают более высокой износостойкостью, но могут пожертвовать некоторой ударопрочностью. Полиуретаны с более низкой твердостью и более гибкими молекулярными цепями демонстрируют лучшую ударопрочность, но относительно низкую износостойкость.

● Износостойкость: выбрав полиуретановые материалы с высокой степенью сшивки и более высокой твердостью, можно значительно улучшить износостойкость ролика, что делает его пригодным для высокоскоростных и высоконагруженных рабочих сред.

● Ударопрочность: В некоторых конкретных применениях ударопрочность важнее износостойкости. В настоящее время полиуретановые ролики обычно используют формулу с более низкой твердостью и более высокой эластичностью, чтобы гарантировать, что хрупкое разрушение не произойдет под воздействием силы.

3. Химическая стойкость и термостойкость

Химическая стойкость и термостойкость полиуретановых валиков обычно тесно связаны с выбором полиолов, изоцианатов и добавок в составе их материалов. Например, полиуретаны, содержащие большую долю полиэфирных полиолов, как правило, демонстрируют лучшую маслостойкость, кислото- и щелочестойкость, в то время как полиуретаны, содержащие полиэфирные полиолы, имеют преимущества в водостойкости и морозостойкости. Регулируя пропорции этих компонентов, можно изготавливать полиуретановые валики с различной химической стойкостью.

● Химическая стойкость: Химическая стойкость полиуретана в основном оптимизируется путем выбора подходящего типа полиола (например, полиэфирного полиола) и сшивающего агента. Полиуретаны с хорошей химической стойкостью подходят для сред, контактирующих с едкими жидкостями или газами.

● Термостойкость: Термостойкость полиуретана обычно связана со степенью его сшивания и типом используемого изоцианата (например, МДИ, ИРЧП). Полиуретановые ролики в высокотемпературных рабочих средах должны иметь высокую термостойкость и низкий коэффициент теплового расширения.

Оптимизация и применение состава полиуретанового роликового материала

В зависимости от различных требований к применению, состав материала полиуретановых роликов должен быть тщательно оптимизирован. В реальном производстве инженеры будут корректировать формулу полиуретановых роликов в соответствии с такими факторами, как рабочая среда, условия нагрузки, требуемая износостойкость, ударопрочность и химическая стойкость, чтобы производить полиуретановые ролики, которые соответствуют конкретным требованиям.

В процессе производства, благодаря точному контролю выбора сырья, пропорции и технологии обработки полиуретана, можно изготавливать полиуретановые ролики с широким диапазоном твердости, превосходной износостойкостью и ударопрочностью. В то же время использование подходящих наполнителей и стабилизаторов может способствовать дальнейшему улучшению комплексных характеристик полиуретановых роликов и обеспечению их стабильности и надежности в экстремальных рабочих условиях, таких как высокая нагрузка, высокая температура и высокая скорость.

ДжХ Машины — ведущий поставщик промышленных валков по индивидуальному заказу, предлагающий решения, адаптированные под различные отрасли. С 2001 года наш завод, сертифицированный по стандарту ISO9001, производит высококачественную продукцию, включая охлаждающие валки, зеркальные валки и резиновые валки. Мы обслуживаем такие отрасли, как автомобилестроение, горнодобывающая промышленность и упаковка, гарантируя точность и надежность в каждом заказе. Благодаря конкурентоспособным ценам, возможностям оптовых закупок и исключительному послепродажному обслуживанию ДжХ Машины — ваш надежный партнер в Китае.