Сравнительная характеристика резины и полиуретана

Сравнительная характеристика резины и полиуретана

11 Июнь 2014

Резина — относительно дешевый и широко доступный материал, в массовом производстве деталей достаточно технологичный и удовлетворяющий назначенному производителем сроку гарантии. По истечении срока Вы приходите в магазин и покупаете новую деталь. Выбор полиуретанов не случаен и основан на существенных эксплуатационных и технологических преимуществах, которыми полиуретаны отличаются от других эластомеров, например:

  • износостойкость полиуретанов на порядок превышает износостойкость резин;
  • прочностные характеристики полиуретанов выше, чем у большинства эластомеров;
  • полиуретаны практически не подвержены старению и не меняют своих характеристик в течение всего срока службы;
  • прочность связи полиуретан-металл значительно выше, чем в аналогичных резинометаллических соединениях.
Детали из резины Детали из полиуретана
  • Добавление натуральных компонентов, придающих эластичность, сокращает срок службы резины;
  • Неоднородный состав компонентов;
  • Резиновые детали начинают терять свои основные свойства сразу же после производства, становятся все более жесткими при хранении, растрескиваясь снаружи и размягчаясь внутри при эксплуатации, утрачивая свое основное свойство — гибкость и упругость;
  • Неблагоприятные погодные факторы и условия эксплуатации интенсивно разрушают резину: высокие и низкие температуры, озон и ультрафиолетовое излучение, топливо и масла.
  • Полностью синтетический полимер с проектируемыми физико-механическими свойствами;
  • Однородный состав компонентов;
  • Полиуретаны мало продвержены старению, имеют низкую температуру стеклования и высокую стойкость к воздействию окружающей среды;
  • Полиуретаны устойчивы к воздействию растворителей и химикатов, к неблагоприятным природным условиям;
  • Полиуретаны являются одним из наиболее стойких к абразивному износу, обладают устойчивостью к большинству органических растворителей, к озону и ультрафиолетовым лучам, морской воде, стойкостью к высоким температурам до +120 °С, морозостойкостью до -70 °С.

Одним из основных факторов снижающих долговечность, и приводящие к выходу из строя деталей и узлов, это воздействия корозионно-активных сред и абразивного износа.

Усилие, приложенное к полиуретанам, растет с увеличением жесткости полиуретанов. Поэтому, большое значение имеет морозостойкость материала, или температура «стеклования», которая растет при понижении температуры. Резина российского производства, используемая в отечественном автомобилестроении (сайлентблоки) имеет «максимально» рекомендуемое значение морозостойкости -40 °С.

По данным фирмы Engineered Plastic Solution Inc., применение полиуретанов в качестве материала покрытий  позволяет увеличить максимальную нагрузку на изделие до 4-х раз, и устойчивость к воздействию абразивного износа до 10 раз по сравнению с резиной. Полиуретаны являются одним из наиболее стойких к абразивному износу материалов, так потеря массы полиуретановой пластины при абразивном износе (окись алюминия, угол 60°) составляет 0,05 % от веса за 60 минут, в то время как для закаленной стали более 0,5 % за 13 минут.

Физические свойства

QA 945

QA 950

СКУ-7Л

СКУ-7Л

СКУ-7Л

СКУ-7Л

ПФЛ-100

ПФЛ-100

ПФЛ-100
Твердость по Шору, шкала А

45

50

60

65

70

80

85

90

95
Ударная вязкость, %

5

60

50

40

38

36

35

34

30
Модуль упругости при растяжении 100%, кг/см2

11

14

20

25

30

40

60

85

100
Модуль упругости при растяжении 300%, кг/см2

18

25

35

50

70

90

130

145

150
Прочность при растяжении, кг/см2

150

200

275

350

375

400

425

510

450
Удлинение при разрыве, %

700

650

575

550

520

500

480

560

450
Сопротивление раздиру, кг/см2

25

30

40

50

55

60

65

107

80
Абразивная стойкость

10

10

10

10

10

20

20

25

25

Таблица физико-механических свойств резины и полиуретана

Наименование физико-механического показателя

Резина***

СКУ-7Л
Твердость по Шору, шкала А

60-65

69-70
Модуль упругости при 100%, МПа

12

29
Модуль упругости при 300%, МПа

не выдерживает

67
Предел прочности при разрыве, кг/см2

115

312
Удлинение при разрыве, %

300

523
Сопротивление раздиру, метод С, Н/мм
Изменение массы при воздействии агрессивной среды СЖР-7, %

+35

+58
Температурный предел хрупкости, °С

от +50 до -30

от +120 до -70
Коэффициент морозостойкости по эластичному восстановлению после сжатия, при -50 °С

0,2

0,45
Ударная вязкость, %

*

42
Абразивная стойкость, Шабер Н.22. Весовой износ в мгр. за 1000 циклов при нагрузке 1 кг.

*

11
* нет данных
** полиуретан марки QA965
*** марка резины ИТР-1357 используется в отечественной автопромышленности для изготовления сайлентблоков

Полиуретан и резина имеют похожие свойства и применения, но современный эластомер имеет ряд преимуществ:

  • Полиуретановые изделия способны выдержать большие нагрузки на разрыв и большую устойчивость на истирание.
  • В отличии от резины, к полиуретану меньше прилипает грязь.
  • В составе полиуретана нет вредных наполнителей, при использовании цветных полиуретанов они не оставляют следов на контактных поверхностях.
  • Полиуретан имеет свойства быстро восстанавливать первоначальную форму (не термопластичен) и имеет высокую эластичность.
  • Высокая эластичность позволяет изготавливать пружины малых размеров и хорошей упругости.
  • Устойчивость к действию жиров и масел позволяет использование изделия из полиуретана в качестве направляющих вальцов, контактирующих с маслами, в то время как многие типы резин быстро выходят из строя.
  • Полиуретан менее поддается процессу старения.

 

Categories: Мерседес - как выбрать
vipua625