Header

Polyuretaanielastomeerit, ominaisuudet

Elastomeeri on suurimolekyylinen aine, joka palautuu nopeasti lähes alkuperäisiin mittoihinsa ja muotoonsa heikon jännityksen aiheuttaman muodonmuutoksen ja jännityksestä vapauttamisen jälkeen.

Polyuretaanielastomeereillä on suuri lujuus, hyvä kulutuksenkesto, hyvä kaasujen, öljyjen ja aromaattisen hiilivetyjen sietokyky, ja erinomainen hapen ja otsonin sietokyky, mutta jossakin tapauksessa voivat olla alttiita mikrobien hyökkäyksille. Korkea lämpötila (>80 °C) ja kosteus yhdessä voivat lyhentää PU:n käyttöikää huomattavasti hydrolyysin vaikutuksesta. Hydrolyysi määritellään kemialliseksi reaktioksi jossa vesi reagoi toisen molekyylin kanssa muodostaen kaksi tai useampia yhdisteitä. On olemassa kuitenkin PU-laatuja, jotka kestävät kosteutta ja korkeaa lämpötilaa hyvin. Kun korkea lämpötila ja kosteus eivät ole ongelma, ovat PU-elastomeerit ylivoimainen vaihtoehto verrattuna perinteisiin kumeihin.

Polyuretaanielastomeerit ovat jaksottaisia sekapolymeerejä (block copolymer), jotka muodostuvat vuoroittaisista joustavien ketjujen segmenteistä ja hyvin polaarisista kovista segmenteistä. Polyolin muodostaman joustavan ketjun lasisiirtymälämpötila on normaalisti huoneenlämpötilaa alhaisempi ja sillä on alhainen sulamispiste. Kovat segmentit muodostuvat isosyanaattien ja ketjunjatkajien välisistä sidoksista. Ne muodostavat yleensä 30 – 50 % polymeerin kokonaismassasta.

Polyuretaanielastomeerien Poissonin luku on 0,5 eli tilavuus säilyy muodonmuutoksessa vakiona.

Sähköinen eristävyys vaihtelee hyvästä tyydyttävään. Lämpötilan laskiessa -20 - -40 °C:een kimmoisuus pienenee ja jäykkyys kasvaa. Jäykkyys ei lisäänny enää -40 - -60 °C jälkeen eivätkä uretaanielastomeerit haurastu matalissakaan lämpötiloissa. Kimmoisuus kuumana on hyvä.

PU-elastomeerien kemiallisen kestävyyden osalta voidaan todeta:

  • eivät hapetu ilmassa, otsonilla ei vaikutusta
  • erinomainen alifaattisia ja aromaattisia hiilivetyjä vastaan (kestää n. 80 % aromaattisista hiilivedyistä)
  • erinomainen öljyjen, voiteluaineiden, eläin- ja kasvirasvojen sekä pihkan kestävyys
  • hyvä tai tyydyttävä kestävyys kloorattuja liuottimia vastaan
  • yleensä eivät kestä eettereitä, estereitä eivätkä ketoneja
  • testattava hapettajien ja alkoholin ollessa kyseessä
  • kohtalainen kestävyys laimeita ja heikko väkeviä happoja vastaan
  • kuumissa kosteissa (vesi) olosuhteissa (T ≥ 80 °C, suht. kosteus ≥ 95 %) on erityistä huomiota kiinnitettävä PU-laadun valintaan

Kuitenkin myös kemiallisessa kestävyydessä esiintyy eri raaka-ainepohjaisilla kauppanimiltään erinimisillä PU-elastomeereillä suuriakin eroavaisuuksia. Jos kemiallista kestävyyttä ei ole materiaalille tiedossa, suosittelemme tuotteen testaamista käyttöolosuhteissa ennen suurempien sarjojen valmistamista.

PU-elastomeerien kiinnittyminen metalleihin (varsinkin rautametalleihin) on erinomainen. Liitoslujuus on lähes poikkeuksetta suurempi kuin PU-elastomeerien oma repimislujuus. Tämä edellyttää että tuotannossa noudatetaan oikeaa valmistusmenetelmää ja hyväksi havaittuja työtapoja.

Huom. termoplastiset polyuretaanit eroavat merkittävästi valetuista vulkanoiduista polyuretaanielastomeereistä. Termoplastisia polyuretaaneja (kestomuovi) on saatavana pelletteinä tai jauheena, jotka voidaan uudelleen sulattaa ja muovata ruiskupuristamalla tai ekstruusiolla, mutta ne ovat ominaisuuksiltaan selvästi heikompia kuin valetut vulkanoidut uretaanielastomeerit. Myöskään valssattavien uretaanikumien ominaisuudet eivät yllä samalle tasolle.

« Takaisin