Полиуретан: плотность, виды, назначение, ГОСТ 14896-84

Полиуретан - уникальный материал, сочетающий в себе лучшие качества металла, резины и пластика. Этот полимер обладает высокой прочностью, эластичностью, износостойкостью и находит широкое применение в различных отраслях промышленности. Давайте разберемся, что такое плотность полиуретана, какие существуют его виды и назначение согласно ГОСТ 14896-84.

1. Определение плотности полиуретана и методы ее измерения

Плотность является одним из ключевых параметров, определяющих физико-механические свойства полиуретана. Плотность измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м3) и показывает, какое количество материала приходится на единицу объема.

Высокая плотность полиуретана указывает на его повышенную прочность, твердость и износостойкость. Такой материал лучше выдерживает механические нагрузки и долго сохраняет форму. Низкая плотность, наоборот, делает полиуретан более мягким и эластичным. Он обладает повышенной гибкостью и способностью принимать форму объекта.

Для измерения плотности полиуретана используют специальные приборы - денсиметры. В них помещают пробу материала в жидкость с известной плотностью. По глубине погружения пробы судят о ее плотности по шкале денсиметра. Чем глубже проба опускается в жидкость, тем выше ее плотность.

Стандартные значения плотности полиуретана находятся в диапазоне от 20 до 1500 кг/м3. Наиболее распространены марки с плотностью от 25 до 35 кг/м3. Они обеспечивают оптимальное сочетание прочности, эластичности и стоимости.

2. Основные виды полиуретана и их характеристики

Полиуретан выпускается в различных формах, основными из которых являются:

Листовой полиуретан
Стержневой полиуретан
Вспененный полиуретан
Твердый полиуретан
Мягкий полиуретан

Рассмотрим подробнее характеристики этих видов.

Листовой полиуретан

Листовой полиуретан представляет собой пластину толщиной от 5 до 80 мм. Стандартные размеры листа - 600х600 мм или 500х500 мм. Листы изготавливают методом литья под давлением. Этот материал обладает высокой износостойкостью, прочностью на разрыв и устойчив к воздействию внешней среды. Листовой полиуретан применяется для изготовления деталей машин, корпусов приборов, накладок и других изделий.

Стержневой полиуретан

Стержневой полиуретан представляет собой цилиндрические заготовки диаметром от 20 до 200 мм. Длина стержней может варьироваться от 50 см до 6 м. Стержни обладают высокой прочностью на изгиб и сжатие. Их используют для изготовления уплотнителей, прокладок, осей и валов.

Вспененный полиуретан

Это пористый материал, содержащий до 90% газонаполнителя. Он обладает низкой теплопроводностью и хорошими звукоизоляционными свойствами. Используется в виде плит или напыляется для утепления и шумоизоляции зданий.

Твердый полиуретан

Твердые полиуретаны получают методами литья или прессования. Они имеют высокую плотность и обладают повышенной твердостью, износостойкостью. Применяются для производства деталей машин, инструмента, технологической оснастки.

Мягкий полиуретан

Мягкие полиуретаны имеют низкую плотность и высокую эластичность. Их используют для изготовления уплотнителей, прокладок, колес, подошв и других мягких деталей. Они обеспечивают хороший контакт с поверхностью и компенсируют неровности.

3. Области применения различных видов полиуретана

Благодаря широкому спектру свойств, полиуретан находит применение во многих отраслях промышленности:

Машиностроение - подшипники скольжения, уплотнительные кольца, прокладки, амортизаторы.
Строительство - тепло- и звукоизоляционные материалы, герметики, клеи.
Медицина - имплантаты, искусственные суставы, протезы, ортопедические стельки.
Автомобилестроение - бамперы, обшивка салона, уплотнители дверей.

Применение листового полиуретана

Из листового полиуретана изготавливают:

Детали для химического оборудования, работающего в агрессивных средах.
Направляющие, опоры и упоры для технологического оборудования.
Подшипники и втулки скольжения для вращающихся механизмов.
Защитные пластины и накладки в местах повышенного износа.

Применение стержневого полиуретана

Стержневой полиуретан используется для изготовления:

Прокладок и уплотнителей в гидравлических системах.
Амортизаторов и буферов для поглощения ударов.
Втулок и вкладышей подшипников скольжения.
Упругих элементов в технологической оснастке.

Применение мягкого полиуретана

Мягкий полиуретан применяют для:

Изготовления колес и роликов транспортеров.
Производства резиновых ковриков и подстилок.
Наполнителя для мягкой мебели и матрасов.
Подошв и деталей обуви.

4. Литьевой полиуретан - свойства и области применения

Литьевой полиуретан получают методом литья в закрытых формах под высоким давлением. Это позволяет придать материалу практически любую заданную форму. Литьевой полиуретан отличается высокими физико-механическими характеристиками.

Основные области применения литьевого полиуретана:

Производство колес и роликов для транспортеров.
Изготовление подшипников скольжения и направляющих.
Элементы промышленного оборудования, работающего в агрессивных средах.
Детали с высокими требованиями к износостойкости.

5. Требования ГОСТ 14896-84 к полиуретанам

ГОСТ 14896-84 устанавливает общие технические требования к полиуретанам, предназначенным для нужд народного хозяйства. В стандарте прописаны нормы по следующим показателям:

Физико-механические свойства (прочность, твердость).
Химическая стойкость.
Тепло- и морозостойкость.
Допустимые отклонения размеров и геометрии.

Соблюдение требований ГОСТ 14896-84 гарантирует высокое качество и надежность полиуретановой продукции при эксплуатации.

6. Ключевые производители полиуретанов в России

В России существует ряд крупных предприятий, специализирующихся на производстве полиуретановой продукции:

ЗАО "Полипластик Юг" (г. Санкт-Петербург) - производство полиуретановых эластомеров и изделий из них.
ООО "ТехИнПром" (г. Дзержинск) - выпуск твердых и мягких полиуретанов.
ЗАО "Композит" (г. Казань) - производство полимерных композиционных материалов на основе полиуретана.

Эти заводы оснащены современным технологическим оборудованием и выпускают широкий ассортимент качественной полиуретановой продукции, в том числе в соответствии с ГОСТ 14896-84.