在聚氨酯弹性体制品中使用高效耐磨剂,实现高耐磨损、长寿命的产品,如高回弹鞋底和工业滚轮。
各位来宾,各位朋友,
大家下午好!我是今天的讲座嘉宾,来自化工领域的资深“炼金术士”,今天我们不炼丹,只聊“耐磨”这件事儿。
话说这世界上的好东西,千好万好,寿命短了就让人扼腕叹息,恨不得给它续个命。就拿咱们脚下踩的鞋底来说,尤其是那些高回弹的运动鞋,恨不得穿上它跑马拉松也不坏。再比如工业生产线上兢兢业业的滚轮,日夜不停地转动,磨损可是个大问题。所以今天的主题就应运而生了——“聚氨酯弹性体制品中使用高效耐磨剂,打造高耐磨损、长寿命的产品”。
咱们先来聊聊这聚氨酯弹性体,英文名叫Polyurethane Elastomer,简称TPU。这玩意儿,可塑性强,弹性好,耐磨性也不错,所以在各行各业混得风生水起。但是!注意这个但是!再好的东西,也有它的短板,纯粹的TPU,耐磨性还是有提升空间的,尤其是面对一些“恶劣环境”,比如高负荷、高摩擦、高温等等,那磨损速度,简直像开了火箭,让人心疼。
这就好比咱们人,天生体格好,但是不锻炼,不保养,一样容易生病。所以,我们需要“良药”,也就是今天的主角——高效耐磨剂。
一、认识耐磨剂:给聚氨酯弹性体穿上“金钟罩铁布衫”
耐磨剂,顾名思义,就是能提升材料耐磨性能的添加剂。它就像是给聚氨酯弹性体穿上了一层“金钟罩铁布衫”,让它在磨损面前更加坚挺。
那么,耐磨剂是怎么发挥作用的呢?简单来说,主要有以下几个方面:
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增强基体强度: 耐磨剂可以填充聚氨酯弹性体的微观结构,提高材料的整体强度和硬度,使其不易被磨损。这就像水泥里掺入砂石,提高建筑物的强度一样。
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改善摩擦性能: 有些耐磨剂可以降低材料的摩擦系数,减少摩擦力,从而降低磨损。就好比给机器零件涂上润滑油,减少摩擦阻力。
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形成保护层: 有些耐磨剂可以在材料表面形成一层致密的保护层,阻止磨损介质直接接触材料,起到保护作用。这就像给手机贴上钢化膜,保护屏幕免受刮擦。
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分散应力集中: 耐磨剂可以分散磨损过程中产生的应力,避免应力集中导致的局部破坏。这就好比在大坝上修建泄洪道,分散水流压力,避免大坝垮塌。
二、耐磨剂的种类:各有所长,百花齐放
市面上的耐磨剂种类繁多,就好比武林门派,各有各的绝招。常见的耐磨剂可以分为以下几类:
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无机填料类: 比如二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、滑石粉等。这些填料就像是“硬骨头”,可以提高材料的硬度和耐磨性。
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有机填料类: 比如PTFE(聚四氟乙烯)、石墨、二硫化钼等。这些填料具有自润滑性,可以降低摩擦系数,减少磨损。
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纳米填料类: 比如纳米二氧化硅、纳米氧化铝、碳纳米管等。这些填料尺寸小,比表面积大,可以更有效地提高材料的性能。
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特殊添加剂类: 比如硅油、磷酸酯等。这些添加剂可以改善材料的润滑性、韧性,从而提高耐磨性。
不同的耐磨剂,各有各的特点和适用范围。选择合适的耐磨剂,需要根据具体的应用场景和性能要求进行综合考虑。
三、高效耐磨剂的选择:对症下药,事半功倍
选择耐磨剂,可不是随便抓一把就行,需要“对症下药”,才能达到事半功倍的效果。那么,如何选择高效耐磨剂呢?
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明确应用场景: 不同的应用场景,对耐磨性的要求不同。比如高回弹鞋底,更注重耐屈挠性、耐磨损性;而工业滚轮,更注重耐高负荷、耐冲击性。
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分析磨损机理: 了解磨损发生的具体原因,比如是磨粒磨损、粘着磨损,还是疲劳磨损,才能选择合适的耐磨剂。
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考虑材料相容性: 耐磨剂必须与聚氨酯弹性体具有良好的相容性,才能均匀分散在材料中,发挥其应有的作用。
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考虑材料相容性: 耐磨剂必须与聚氨酯弹性体具有良好的相容性,才能均匀分散在材料中,发挥其应有的作用。
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关注性能指标: 关注耐磨剂的粒径、比表面积、分散性、热稳定性等性能指标,确保其符合应用要求。
四、聚氨酯弹性体制品耐磨性能评价指标
为了衡量聚氨酯弹性体制品的耐磨性能,我们需要一些“尺子”,也就是评价指标。常见的评价指标有以下几种:
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阿克隆磨耗试验 (Akron Abrasion Test): 模拟橡胶或弹性体在实际使用中的磨损情况,通过测量试样在一定条件下的磨损体积或质量损失来评价其耐磨性。
参数 说明 磨轮类型 标准阿克隆磨轮 试验载荷 根据材料和标准要求设定 试验时间 根据材料和标准要求设定 测量指标 磨损体积或质量损失 单位 mm³/转 或 mg/转 -
DIN磨耗试验 (DIN Abrasion Test): 一种常用的橡胶和塑料耐磨性测试方法,通过将试样在旋转的磨盘上进行磨损,测量其磨损体积来评估耐磨性。
参数 说明 磨盘类型 标准DIN磨盘 试验载荷 5 N 或 10 N 试验距离 40 m 测量指标 磨损体积 单位 mm³ -
Taber磨耗试验 (Taber Abrasion Test): 通过两个砂轮在试样表面旋转磨损,测量试样的重量损失或磨损深度来评价其耐磨性。适用于评估各种材料的耐磨损性能,如塑料、涂层、纺织品等。
参数 说明 砂轮类型 CS-10,CS-17,H-18 等 试验载荷 500 g,1000 g 等 试验圈数 根据材料和标准要求设定 测量指标 重量损失或磨损深度 单位 mg 或 mm -
冲击磨损试验: 模拟材料在高冲击力下的磨损情况,通过测量试样的磨损程度来评价其耐冲击磨损性能。
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疲劳磨损试验: 模拟材料在循环应力下的磨损情况,通过测量试样的磨损程度来评价其耐疲劳磨损性能。
这些评价指标就像是“体检报告”,可以客观地反映聚氨酯弹性体制品的耐磨性能,为产品开发和质量控制提供依据。
五、案例分析:高效耐磨剂在聚氨酯弹性体制品中的应用
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高回弹鞋底: 在高回弹鞋底中加入纳米二氧化硅或PTFE,可以显著提高鞋底的耐磨性和耐屈挠性,延长使用寿命。这就像给跑鞋装上“永动机”,让跑者跑得更远。
产品类型 耐磨剂 添加量(wt%) 阿克隆磨耗试验结果(mm³/转) 性能提升(%) 纯TPU鞋底 无 0 50 - 添加纳米SiO2鞋底 纳米SiO2 3 35 30 添加PTFE鞋底 PTFE 5 30 40 -
工业滚轮: 在工业滚轮中加入碳化硅或氧化铝,可以显著提高滚轮的耐高负荷性和耐冲击性,减少磨损。这就像给滚轮装上“钢筋铁骨”,让机器运转更稳定。
产品类型 耐磨剂 添加量(wt%) DIN磨耗试验结果(mm³) 性能提升(%) 纯TPU滚轮 无 0 80 - 添加碳化硅滚轮 碳化硅 10 50 37.5 添加氧化铝滚轮 氧化铝 10 45 43.75 -
密封件: 在密封件中加入二硫化钼或石墨,可以显著提高密封件的自润滑性和耐磨性,减少泄漏。这就像给密封件涂上“润滑剂”,让机器运行更顺畅。
这些案例充分说明,选择合适的高效耐磨剂,可以显著提高聚氨酯弹性体制品的耐磨性能,延长使用寿命,为用户带来更大的价值。
六、未来展望:耐磨剂的创新之路
随着科技的进步,耐磨剂的研发也在不断创新。未来,耐磨剂的发展方向主要有以下几个方面:
- 纳米化: 将耐磨剂纳米化,可以提高其分散性、相容性和性能。
- 复合化: 将多种耐磨剂复合使用,可以发挥协同效应,提高整体性能。
- 智能化: 开发具有自修复功能的耐磨剂,可以延长材料的使用寿命。
- 环保化: 开发环保、无毒的耐磨剂,符合可持续发展的要求。
可以预见,未来的耐磨剂将会更加高效、智能、环保,为聚氨酯弹性体制品带来更加卓越的性能。
七、总结:耐磨之道,精益求精
今天,我们一起探讨了聚氨酯弹性体制品中使用高效耐磨剂,实现高耐磨损、长寿命产品的话题。希望通过今天的讲座,大家对耐磨剂有了更深入的了解,也希望大家在实际应用中,能够选择合适的耐磨剂,打造出更加耐用、可靠的产品。
“耐磨”这件事,看似简单,实则需要精益求精,不断创新。只有不断探索,才能在耐磨的道路上越走越远,为我们的生活和生产带来更多的便利和价值。
我的讲座就到这里,谢谢大家!
现在是自由提问环节,欢迎大家踊跃提问!
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联系人: 吴经理
手机号码: 18301903156 (微信同号)
联系电话: 021-51691811
公司地址: 上海市宝山区淞兴西路258号
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公司其它产品展示:
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NT CAT T-12 适用于室温固化有机硅体系,快速固化。
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NT CAT UL1 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,中等催化活性,活性略低于T-12。
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NT CAT UL22 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,活性比T-12高,优异的耐水解性能。
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NT CAT UL28 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,该系列催化剂中活性高,常用于替代T-12。
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NT CAT UL30 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,中等催化活性。
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NT CAT UL50 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,中等催化活性。
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NT CAT UL54 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,中等催化活性,耐水解性良好。
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NT CAT SI220 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,特别推荐用于MS胶,活性比T-12高。
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NT CAT MB20 适用有机铋类催化剂,可用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系,活性较低,满足各类环保法规要求。
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NT CAT DBU 适用有机胺类催化剂,可用于室温硫化硅橡胶,满足各类环保法规要求。