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我们的高性能耐磨剂ATT-UPE系列产品推向市场一年多了,在CPU及TPU市场越来越受到客户的欢迎。看着产品帮助客户提高了产品质量、抢占了中高端市场、替代国外的产品的一个个案例,我们感到由衷的高兴。这里我们就ATT-UPE耐磨剂在生产及使用过程中的常见问题进行加以总结供大家参考。
1、高性能耐磨剂ATT-UPE添加量:
在产品研发阶段,我们系统性地研究了较大添加量(5%~25%)的复合材料的性能。但在PU市场,大多数客户难以接受大添加量,认为对成本及生产都带来一定的影响。经过我们与客户的合作开发,确定了ATT-UPE在1%~5%的添加比例即可发挥出良好的作用。例如,
添加1%ATT-UPE的高速电梯轮,负载耐久测试寿命由98小时提高至238小时;
添加2%的罗拉片使用寿命由3~4天提高至7天以上;
添加3%的叉车轮使用寿命由3个月左右稳定在5个月以上;
在CPU和TPU的各种摩擦应用中,ATT-UPE1%~5%的添加量就能够明显提升产品性能。
在小于3%添加量时,DIN、Akron磨耗有时不能直接反映出摩擦性能提升情况,测试数据变化不大或略有上升,其中的原因我们还在探索。建议以实物样品的实际工况测试,如果必须获得测试数据,请提高添加量或尽可能地选用接近实际使用工况的方法进行测试。
而当添加量达到4%~5%时(>5%添加量以后我们会将专门讨论),磨耗数据常常大幅度提升,下表是个典型数据,磨耗量降低幅度达到70%以上。撕裂强度也有明显提升。
样品 | 平均DIN磨耗 mm3 | 直角撕裂终值 N/mm |
CPU | 87.12 | 117.00 |
CPU+5%UPE | 25.03 | 138.00 |
ATT-UPE与水的亲和性较好,长久存放中易吸附环境中的水分,在使用前必须进行干燥处理。因为UPE的主体成分是高分子量的聚烯烃,其融点是135℃,软化点在90℃左右,宜用90°以下的温度干燥处理,一般用80℃干燥处理,时间为2小时。如果需要加速干燥,也可提升干燥温度,但需要缩短干燥时间,以免产品结块。
3、气泡:
因为ATT-UPE是具有较高活性的粉体,易将气泡带入CPU预聚体中,在产品的生产过程中尤其需要脱泡处理。要点如下:
1)建议将ATT-UPE添加至预聚体中。在合成时直接将ATT-UPE添加在多元醇中可能产生更多的气泡;
2)对于手工浇注:将干燥后的ATT-UPE在预聚体中充分搅拌后再进行真空脱泡,脱泡的时间较常规稍久,或进行二次脱泡。有加温功能的真空干燥箱可让预聚体保持较低粘度,脱泡效果更好。
3)若使用浇注机浇注,将预聚体置于浇注体料桶中,再将干燥后的ATT-UPE置于预聚体中,此时先将真空泵打开对料桶抽真空,待真空度达到,稍后再搅拌物料。先抽真空再搅拌更有利于气泡的排除。
4、分层
在具有一定粘度的体系中,即使经过较长时间的存放也不会出现明显的分层。对于较低粘度的体系,因为ATT-UPE耐磨剂的密度为0.94g/cm3,较多元醇或预聚体低,虽然ATT-UPE浸润性好,本身不团聚,但经过一段时间存放会存在一定程度的上浮。这种情况下最好对生产过程稍加调整,比如使用多少制备多少,不要过久地存放混合有耐磨剂的预聚体。
5、TPU中如何使用
ATT-UPE可与热塑性弹性体共混加工,大幅度提升材料的耐磨性能,也越来越多的被实践验证,并且生产工艺较为简单。以TPU为例,在添加量<5%时,不必对TPU原料粒子进行任何处理,只需将合适比例的ATT-UPE粉体与TPU原料在混料机中混合,ATT-UPE粉体可直接粘附在TPU颗粒表面,直接投入注塑机注塑。