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滑板轮的主要原料–高回弹聚氨酯

7 月 27, 2011
1)聚氨酯滑板轮的特性
使用人造橡胶聚氨酯制造的滑板轮, 一般使用TDI和MDI制造,而以后者性能远远优于前者。判断一个轮子是否好,首先要看它的回弹,因为回弹越高,轮子速度越快。要做到高回弹,需要好的原材料和工艺。而且回弹越高,化学原料反应速度越快, 比如魄翱公司制造的轮子,反应往往只有十几秒,如果不能抓住机会,就会产生废品。 因此, 高回弹的轮子造价也高。 目前魄翱公司的轮子一般回弹都在70%。比较两个轮子的回弹的方法很简单:将轮子从高处自由下落,哪个轮子回弹更高, 哪个好。轮子的另一个指标是硬度。硬度指标一般使用美国邵尔公司的A硬度表,从0-100A。但在实际应用中,因为A表的测试触头是针式, 因此在93A以上, A表并不能准确反映轮子的实际硬度。 用美国REX公司的B表可解决这个问题,只须要在B表测出的数值上加20即可。由于使用这个换算测量方法,可以测出A表测不出的硬度,比如出现101A。硬度越大,轮子越快。 但是在另一方面,硬度越大,就越不容易得到高的回弹。而且硬度太大的轮子仅适用非常光滑的路面。路面不太光,使用硬轮子会感到非常颠簸。
2)关于聚氨酯弹性体
基于参与反应物活性的差异、以及制备过程中的可操作性并考虑到最终产物的物性指标等因素,按惯例在工业上大致形成了两个系列:以 TDI 与含 -NH2 (MOCA)交联剂的系列;以 MDI 与含 -OH (HQEE)交联剂的系列。

PU种类 热融性聚氨酯弹性体 热固性聚氨酯弹性体
英文简称 TDI MDI
制造方法 注塑,即将融化的原料压注到一个闭合的模型中成型,固化后出模,一次成型 开放式浇铸,即将融化后的原料注入一端开放的半模,固化后出模,开放端需要机械加工成型
使用的交联剂(扩链剂) 含-NH2交联剂,一般用 MOCA;其挥发物含毒性较大,生产时必须妥善防护 含-OH交联剂,为脂肪醇 (如 1,4-丁二醇等)以及芳香醇 (如 HQEE、HER 等) 。氢醌-二-β羟乙基醚(HQEE)是用于制备聚氨酯弹性体的交联剂,可以提高 PU弹性体的硬度、耐热性以及多种物性指标。目前是与 MDI系列 PU弹性体匹配最为优良的交联剂之一,在国外广被采用
再融性 成型后可再次被加热融化 成型后永远不可再被加热融化

聚氨酯弹性体测试方法介绍

下面是工业上采用的一些测试方法,有助于PU弹性体研究开发。

1?硬度邵A和D:ASTM D2240

硬度测试是将聚合物在承载的压头下所显示的压痕硬度。可从0~100,没有计量单位,在邵A90以上,和邵D20以下读数重叠。

2?应力/应变模量100,200,300%:ASTM D412-Die“C”

这些数值表示在一定条件下,将样品拉伸100,200和300%所需的力。Die“C”用于切割测试样品的形状。(测试试样要直线切割成2mm厚和6mm宽)。

3?伸长率和拉伸强度

这些数值表示样品断裂时的伸长百分率和样品断裂时的强度(试样裁成2mm厚和6mm宽)。

4?撕裂 ASTM D3574

把割口的测试样品的两边在拉伸测试机上夹紧,采用标准的分离速度。测试在规定的分离速度下撕裂样品所需要的能量。

5?回弹

回弹百分数是将柱塞落到指定样品上测其弹回的高度。此值愈大,则被测试样品吸收的能量愈少。样品直径28mm,厚12~13mm(还可用DIN法),ASTM法是完全垂直的,而DIN法是从水平向垂直摆动,DIN法测试的数值一般比ASTM法测得的高。

6?压缩变形 ASTM D393

通过持久的压缩载荷使聚合物产生的永形变形的程度。

7?NBS磨耗 ASTM 1630

有两种类型的摩擦:滑动和冲击。

滑动是将相近表面通过橡胶表面,冲击是通过砂粒撞击表面测得橡胶的磨损。实际应用的磨耗是滑动和冲击兼而有之。厚6mm,40×40mm2的样品放到砂轮上磨。

8?DIN磨耗 DIN-53516

直径12mm,厚10mm的样品在砂轮上施力磨损。

9?DeMattia Flexer ASTM D430 挠曲试验

挠曲试验就是产生弯曲破坏。测量开始破坏时的弯曲时间或次数。试验在DeMattia 疲劳机上进行。样品尺寸6″×1″×1/4″,在试样中心具有0.094″的圆度凹模,机器运行300周/分。

10?Ross Flexer ASTM D1052

另一种确定弹性体耐疲劳性的方法是测定重复弯曲的增长,测试样品的挠曲面在直径为3/8″的棒上通过90°角自由弯曲。测试样品的一端由试验者抓住,另一端放在两个辊子间,每周都以允许样品自由弯曲运动,机械转速为100周/分。

11?Vicat softening(维卡软化点) ASTM D1525

维卡软化温度是表征聚合物热软化性的很好的方法。

12?动态力学模量

在动态剪切载荷作用下材料的复合模量。等同于静态剪切模量和损耗模量的总和。动力学模量考虑到材料变形,能量以热的形式损失掉。

13?滞后现象

滞后现象是指给定应力作用下产生的应变能和弹性能之间的差别。动力学测试一周,就有一部分能量以热的形式损失掉。