Полиуретан эластомерлери жогорку өндүрүмдүүлүктөгү полимер материалдарынын маанилүү классы болуп саналат. Алар уникалдуу физикалык жана химиялык касиеттери жана эң сонун комплекстүү иштеши менен заманбап өнөр жайда маанилүү орунду ээлейт. Бул материалдар жакшы ийкемдүүлүгү, эскирүүгө туруктуулугу, коррозияга туруктуулугу жана иштетүү ийкемдүүлүгүнөн улам аэрокосмостук, жогорку класстагы автомобильдер, тактыктагы машиналар, электрондук жабдуулар жана медициналык шаймандар сыяктуу көптөгөн жогорку деңгээлдеги өндүрүш тармактарында кеңири колдонулат. Илим менен технологиянын өнүгүшү жана өндүрүш тармагында материалдардын иштөө талаптарынын тынымсыз жакшырышы менен полиуретан эластомерлеринин жогорку өндүрүмдүүлүктөгү дизайны алардын колдонуу баалуулугун жогорулатууда негизги фактор болуп калды. Жогорку деңгээлдеги өндүрүш тармагында материалдарга болгон иштөө талаптары барган сайын катаалдашып баратат. Жогорку өндүрүмдүүлүктөгү материал катары полиуретан эластомерлеринин дизайны жана колдонулушу белгилүү бир техникалык стандарттарга жооп бериши керек. Жогорку деңгээлдеги өндүрүштө полиуретан эластомерлеринин колдонулушу көптөгөн кыйынчылыктарга, анын ичинде чыгымдарды көзөмөлдөөгө, техникалык ишке ашырууга жана рынокту кабыл алууга туш болот. Бирок, өзүнүн иштөө артыкчылыктары менен полиуретан эластомерлери өндүрүш продукцияларынын иштөөсүн жана атаандаштыкка жөндөмдүүлүгүн жогорулатууда маанилүү ролду ойногон. Бул колдонмо тармактары боюнча терең изилдөө жүргүзүү аркылуу, ал материалдык дизайнды андан ары оптималдаштырууга жана колдонмолорду кеңейтүүгө күчтүү колдоо көрсөтө алат.

 

Полиуретан эластомерлеринин жогорку өндүрүмдүүлүктөгү дизайны

 

Материалдын курамы жана аткаруу талаптары

Полиуретан эластомерлери - эң сонун көрсөткүчтөргө ээ полимер материалдарынын бир классы. Алар негизинен эки негизги компоненттен турат: полиэфир жана изоцианат. Бул компоненттердин тандалышы жана пропорциясы акыркы материалдын иштешине олуттуу таасир этет. Полиэфир, адатта, полиуретан эластомерлеринин негизги жумшак сегменти болуп саналат. Анын молекулярдык түзүлүшүндө жакшы ийкемдүүлүктү жана ийкемдүүлүктү камсыз кыла турган полиол топтору бар. Катуу сегменттин негизги компоненти катары изоцианат полиэфир менен реакцияга кирип, полиуретан чынжырларын түзүүгө, материалдын бекемдигин жана эскирүүгө туруктуулугун жогорулатууга жооптуу. Полиэфирлердин жана изоцианаттардын ар кандай түрлөрү ар кандай химиялык касиеттерге жана физикалык касиеттерге ээ. Ошондуктан, полиуретан эластомерлерин долбоорлоодо талап кылынган көрсөткүчтөргө жетүү үчүн бул компоненттерди колдонуу талаптарына ылайык акылга сыярлык тандоо жана пропорциялоо зарыл. Иштөө талаптары жагынан алганда, полиуретан эластомерлери бир нече негизги мүнөздөмөлөргө ээ болушу керек: эскирүүгө туруктуулук, ийкемдүүлүк, картаюуга каршы ж.б. Эскирүүгө туруктуулук материалдын сүрүлүү жана эскирүү шарттарында узак мөөнөттүү иштешин билдирет. Айрыкча, автомобиль асма системалары жана өнөр жай жабдуулары сыяктуу жогорку эскирүүчү чөйрөлөрдө колдонулганда, жакшы эскирүүгө туруктуулук буюмдун кызмат мөөнөтүн бир топ узарта алат. Серпилгичтик - полиуретан эластомерлеринин негизги касиеттеринин бири. Ал материалдын деформация жана калыбына келтирүү учурунда баштапкы формасына тез кайтып келе алабы же жокпу, аныктайт. Ал пломбаларда жана амортизаторлордо кеңири колдонулат. Картаюуга каршы туруу - бул материалдын узак мөөнөттүү колдонулгандан же катаал чөйрөлөргө (мисалы, ультрафиолет нурлары, нымдуулук, температуранын өзгөрүшү ж.б.) дуушар болгондон кийин өзүнүн иштешин сактоо жөндөмүн билдирет, бул материалдын практикалык колдонмолордо туруктуу иштешин камсыз кылат.

 

Дизайнды жакшыртуу стратегиялары

Полиуретан эластомерлеринин жогорку өндүрүмдүүлүктөгү дизайны - бул бир нече дизайнды жакшыртуу стратегияларын комплекстүү карап чыгууну талап кылган татаал жана назик процесс. Молекулярдык түзүлүштү оптималдаштыруу материалдын иштешин жакшыртуудагы негизги кадам болуп саналат. Полиуретандын молекулярдык чынжыр түзүлүшүн тууралоо, мисалы, кайчылаш байланыштыруу даражасын жогорулатуу менен, материалдын механикалык бекемдигин жана эскирүүгө туруктуулугун бир кыйла жакшыртууга болот. Кайчылаш байланыштыруу даражасынын жогорулашы материалдын молекулярдык чынжырларынын ортосунда туруктуураак тармактык түзүлүштү түзүүгө мүмкүндүк берет, ошону менен анын жалпы бекемдигин жана бышыктыгын жогорулатат. Мисалы, полиизоцианат реактивдерин колдонуу же кайчылаш байланыштыруучу агенттерди киргизүү менен кайчылаш байланыштыруу даражасын натыйжалуу жогорулатууга жана материалдын иштешин оптималдаштырууга болот. Компоненттердин катышын оптималдаштыруу да маанилүү. Полиэфир менен изоцианаттын катышы материалдын ийкемдүүлүгүнө, катуулугуна жана эскирүүгө туруктуулугуна түздөн-түз таасир этет. Жалпысынан алганда, изоцианаттын үлүшүн көбөйтүү материалдын катуулугун жана эскирүүгө туруктуулугун жогорулатышы мүмкүн, бирок анын ийкемдүүлүгүн төмөндөтүшү мүмкүн. Ошондуктан, эң жакшы иштөө балансына жетүү үчүн экөөнүн катышын иш жүзүндөгү колдонуу талаптарына ылайык так тууралоо керек. Молекулярдык түзүлүштү жана компоненттердин катышын оптималдаштыруудан тышкары, кошумчаларды жана бекемдөөчү агенттерди колдонуу да материалдын иштешине олуттуу таасирин тийгизет. Нанокремний жана нано-көмүртек сыяктуу наноматериалдар полиуретан эластомерлеринин комплекстүү иштешин бир топ жакшырта алат. Наноматериалдар материалдардын бекемдигин, эскирүүгө туруктуулугун жана картаюуга туруктуулугун жогорулатуу менен алардын механикалык касиеттерин жана айлана-чөйрөгө туруктуулугун жакшыртат.

 

 

Даярдоо процессин өркүндөтүү

Даярдоо процессин өркүндөтүү полиуретан эластомерлеринин иштешин жакшыртуунун маанилүү жолдорунун бири болуп саналат. Полимер синтези технологиясындагы жетишкендиктер полиуретан эластомерлерин даярдоого олуттуу таасирин тийгизди. Реакциялык инъекциялык калыптоо (RIM) жана жогорку басымдагы полимерлөө технологиясы сыяктуу заманбап полимер синтези ыкмалары синтез процессинде так башкарууга жетишип, ошону менен материалдын молекулярдык түзүлүшүн жана иштешин оптималдаштыра алат. Реакциялык инъекциялык калыптоо технологиясы өндүрүштүн натыйжалуулугун бир кыйла жакшыртып, полиэфир менен изоцианатты жогорку басым астында тез аралаштыруу жана аларды калыпка куюу менен калыптоо процессинде материалдын бир түрдүүлүгүн жана ырааттуулугун жакшырта алат. Жогорку басымдагы полимерлөө технологиясы материалдын тыгыздыгын жана бекемдигин жогорулатып, жогорку басым астында полимерлөө реакцияларын жүргүзүү менен анын эскирүүгө туруктуулугун жана картаюуга туруктуулугун жакшырта алат. Калыптоо жана иштетүү технологиясын өркүндөтүү да полиуретан эластомерлеринин иштешин жакшыртуунун негизги фактору болуп саналат. Салттуу ысык пресстөө менен калыптоо процесстери акырындык менен өнүккөн инъекциялык калыптоо жана экструзия менен калыптоо технологиялары менен алмаштырылды. Бул жаңы процесстер өндүрүштүн натыйжалуулугун гана жакшыртпастан, ошондой эле материалдын сапатын жана иштешин камсыз кылуу үчүн калыптоо процессинде так башкарууга жетише алат. Инъекциялык калыптоо технологиясы полиуретан чийки затын эриген абалга чейин ысытып, калыпка куюу менен татаал формаларды так калыптоого жана материалдык калдыктарды азайтууга мүмкүндүк берет. Экструзиялык калыптоо технологиясы полиуретан материалын ысытып жана экструдерден чыгарып, муздатуу жана катуулоо аркылуу үзгүлтүксүз материалдык тилкелерди же түтүктөрдү пайда кылат. Ал ири масштабдуу өндүрүшкө жана жекече иштетүүгө ылайыктуу.

 

Полиуретан эластомерлерин жогорку класстагы өндүрүштө колдонуу

 

Аэрокосмос

Аэрокосмос тармагында полиуретан эластомерлери эң сонун иштешинен улам пломбалар жана амортизаторлор сыяктуу бир нече негизги компоненттерде кеңири колдонулат. Аэрокосмос өнөр жайы материалдардын иштешине өтө катуу талаптарды коёт, алар негизинен жогорку температурага туруктуулукту, чарчоого туруктуулукту, химиялык коррозияга туруктуулукту, эскирүүгө туруктуулукту ж.б. камтыйт. Полиуретан эластомерлеринин бул аспектилердеги жогорку иштеши аны аэрокосмос тармагындагы алмаштыргыс материалдардын бирине айлантат. Мисал катары пломбаларды алалы. Аэрокосмостук унаалардын күйүүчү май системасында пломбалар өтө жогорку температура жана басым шарттарында натыйжалуу пломбалоону сактап турушу керек. Аэрокосмостук унаалардын күйүүчү май системасы көп учурда жогорку температурага, жогорку басымга жана дат басуучу чөйрөлөргө дуушар болот. Ошондуктан, пломбалар жогорку температурага гана эмес, ошондой эле химиялык коррозияга да туруктуу болушу керек. Полиуретан эластомерлери, айрыкча жогорку температурада айыккан жогорку натыйжалуу полиуретандар, эң сонун жогорку температурага туруктуулукка ээ жана 300°C жогору жумушчу чөйрөлөргө туруштук бере алат. Ошол эле учурда, полиуретан эластомерлеринин эң сонун ийкемдүүлүгү аларга туура эмес беттерди натыйжалуу толтурууга жана узак мөөнөттүү колдонууда пломбалардын туруктуулугун жана ишенимдүүлүгүн камсыз кылууга мүмкүндүк берет. Мисалы, НАСАнын космостук шаттлдарында жана космос станцияларында колдонулган пломбалар полиуретан эластомерлерин колдонот, алар экстремалдык чөйрөлөрдө эң сонун пломбалоо касиетин жана бышыктыгын көрсөтөт. Дагы бири - амортизаторлор. Космостук-космостук тармакта амортизаторлор структуралык термелүүнүн жана соккунун негизги компоненттерге тийгизген таасирин азайтуу үчүн колдонулат. Полиуретан эластомерлери мындай колдонмолордо маанилүү ролду ойнойт. Алардын эң сонун ийкемдүүлүгү жана жакшы энергия сиңирүү жөндөмү аларга титирөөнү жана соккуну натыйжалуу буферлөөгө жана азайтууга мүмкүндүк берет, ошону менен аэрокосмостук түзүлүштү жана электрондук жабдууларды коргойт.

 

 Жогорку класстагы автомобиль өнөр жайы

Жогорку класстагы автомобиль өнөр жайында полиуретан эластомерлерин колдонуу унаанын иштешин жана ыңгайлуулугун жакшыртууда негизги фактор болуп калды. Мыкты комплекстүү иштешинин аркасында полиуретан эластомерлери автомобильдердин бир нече негизги компоненттеринде, анын ичинде амортизация системаларында, пломбаларда, ички бөлүктөрүндө ж.б. кеңири колдонулат. Жогорку класстагы автомобильдердин асма системасындагы амортизаторлорду мисал катары алсак, полиуретан эластомерлерин колдонуу унаанын айдоо ыңгайлуулугун жана башкаруу туруктуулугун бир топ жакшыртты. Асма системасында полиуретан эластомерлери жолдогу соккуну жана титирөөнү натыйжалуу сиңирип, эң сонун ийкемдүүлүгү жана соккуну сиңирүүчү касиеттери аркылуу унаанын кузовунун чайпалуусун азайтат. Бул материалдын эң сонун ийкемдүүлүгү унаанын асма системасынын ар кандай айдоо шарттарында тез жооп бере аларын жана жылмакай жана ыңгайлуу айдоо тажрыйбасын камсыз кылаарын камсыз кылат. Айрыкча жогорку класстагы люкс моделдерде полиуретан эластомерлерин колдонгон жогорку өндүрүмдүү амортизаторлор жүрүү ыңгайлуулугун бир топ жакшыртып, жогорку сапаттагы айдоо тажрыйбасына коюлган талаптарга жооп бере алат. Жогорку класстагы автомобильдерде пломбалардын иштеши унаанын үн изоляциясына, жылуулук изоляциясына жана суу өткөрбөөчү иштешине түздөн-түз таасир этет. Полиуретан эластомерлери эң сонун тыгыздалышына жана аба ырайынын таасирине туруктуулугунан улам автомобиль эшиктери жана терезелери, кыймылдаткыч бөлүктөрү жана шасси пломбаларында кеңири колдонулат. Жогорку класстагы автомобиль өндүрүүчүлөрү унаанын үн изоляциясын жакшыртуу жана тышкы ызы-чуунун киришин азайтуу үчүн эшик пломбалары катары полиуретан эластомерлерин колдонушат.