微孔聚氨酯弹性体实验研究.pdf

造船技术2014年第5期(总第321期)
微孔聚氨酯弹性体实验研究
孙巍,孙云
(沪东中华造船(集团)有限公司军事代表室,上海200129
提要研究了以聚合接枝聚醚多元醇和改性MDI为主要原材料,通过添加一定量的发泡剂、表面活性
剂、醇胺交联剂等辅助原材料采用反应注射成型工艺制备出微孔聚氪酯弹性体,并对微孔聚复酯弹性体的性能
与实体聚酯弹性体进行对比。结果表明微孔聚氪酯弹性体具有与实体聚氪酯弹性体相当的机械性能和耐海
水腐蚀性能,但微孔聚氪酯弹性体具有更高的能量吸收和较低的密度,适合用做舰船防撞抗振缓冲材料。
关键词微孔聚氨酯弹性体抗振缓冲
中图分类号U672
文献标识码A
Study on Microcellular Polyurethane Elastomer for Ship
SUN Wei, SUN Yun
(Military Representative in Hudong-zhonghua Shipbuilding
(Group)Co, Ltd, Shanghai 200129, China)
Abstract The microcellular polyurethane elastomer based on graft polyether polyols
modified MDI diisocyanate as the main raw material, with the foaming agent, surfactant, diam
ine, diols, and other auxiliary materials are studied. The microcellular polyurethane elastomer
are made by reaction injection molding. Through the research on the performance of microcel-
lular polyurethane elastomer and solid polyurethane elastomer comparision, the result shows
that the microcellular polyurethane elastomer has comparable mechanical properties and corro
sion resistance to sea water. But the microcellular polyurethane elastomer has higher energy
absorption and lower density. It is suitable for anti-vibration and cushion materials.
Keywords Microcellular polyurethane elastomer Anti-vibration and cushion
冲材料2。另外微孔聚氨酯弹性体具有较强的抗腐
引言
蚀性能和抗老化性能、韧性好、强度高,且抗张能力
聚氨酯弹性体对交变的应力作用表现出明显的和耐磨性较强,是舰船靠船作业减轻撞击的一条切
滞后现象。在这一过程中外力作用的一部分能量消实可行的技术途径。
耗于弹性体分子的内摩擦,转变成为热能。这种
特性叫做材料的吸振性能,也称之为能量吸收性2聚氨酯弹性体实验研究
或阻尼性能。轻质高弹微孔聚氨酯弹性体不但具有
2.1实验用主要原材料
阻尼特性,而且是良好的高弹性材料,在受到撞击后
聚酯醚多元醇:聚合接枝聚醚多元醇M
可以通过热能转化和变形能吸收能量,是良好的缓6000,山东淄博东大聚氨酯有限公司;交联剂:1
丁二醇,市售工业品;扩链剂:二乙基甲苯二胺
作者简介:孙巍(1979-),男,工程师。
( DETDA),美国 ETHYL公司;胺催化剂:三亚乙基
万方数据
孙巍,等:微孔聚氪酯弹性体实验研究
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二胺,德国高施米特公司( Iegoamin-33);金属催化20℃~40℃,注射流量500g/s,A:B组份比例为
剂:二月桂酸二丁基锡,德国高施米特公司( Kosmos118:100注射成型,保温1min脱模,即得微孔聚氨
-19);改性MDI,德国BASF公司;表面活性剂:吐温酯弹性体舰船防撞裝置。
-80,市售工业品;发泡剂:环戍烷,市售工业品。
2.4微孔聚氨酯弹性体性能测试
2实验用仪器设备
密度:按照GB/T6343-1995规定的方法测
电子天平:0~15kg,上海电子仪器有限公司;反试;抗拉强度:按照GB/T1701-2001规定的方法
应注射成型机:HE-60(7/7)型,意大利 CANON公测试;断裂伸长率:按照GB/T1040.2-2006规定
司;万能拉力试验机:AG-2000A型,日本岛津公的方法测试;撕裂强度:按照GB/T529-2008规定
司;简支梁冲击试验机:XCJ-500型,美国 Instron公的方法测试;冲击强度:按照GB/T528-2009规定
司;强力搅拌器:JB300-D型,上海标本模型制造厂。的方法测试;硬度(邵尔D):按照GB/T2411
2.3微孔聚氨酯弹性体制备
2008规定的方法测试;弯曲模量:按照GB/T9341
将聚合接枝多元醇、1.4丁二醇、二乙基甲苯二胺
2008规定的方法测试;比吸能性:参照Q/CC206
( DETDA)、三亚乙基二胺、二月桂酸二丁基锡、发泡
1996规定的方法,采用铝弹测试;耐海水耐盐雾
剂、表面活性剂按照80:8:12:0.1:0.15:2:0.5性能:按照GJB150.10-1986规定的方法测试。
的比例在50L搪瓷桶中混合,采用强力搅拌器搅拌
60min,混合均匀得到A料。改性MDI为B料。
3实验结果与分析
将反应注射成型机的两个加料泵分别放入盛放3.1微孔聚氨酯弹性体性能指标
A料和B料的桶中,接通空压机电源,开机通气,将
采用以上配方及反应注射成型工艺制备的微
A、B料输送到反应注射成型机中。将模具加热到孔聚氨酯弹性体,经过性能测试,得到的测试结果如
66℃~71℃C,设定注射成型机各设备参数,料温表1所示。
表1微孔聚氨酯弹性体性能检测结果
达到技术指标
检测项目
单位
检测标准
微孔聚氨酯弹性体实体聚氨酯弹性体
密度
g/cm
0.85
1.25
GB/T6343-1995
抗拉强度
kpa
29
GB/T1701-2001
断裂伸长率
100
105
GB/T1040.2-2006
撕裂强度
KN/m
135
145
GB/T529-2008
冲击强度
235
270
GB/T528-2009
硬度
邵尔A
GB/T2411-2008
弯曲模量
Mpa
760
855
GB/T9341-2008
比吸能性
J?m2/kg
30
参照Q/CC206-1995
耐海水性能3年后强度保持率
92.8%
93.8%
GJB150.10-1986
3.2微孔聚氨酯弹性体轻量化的贡献
船