浇注型聚氨酯弹性体常被称作 “液体橡胶”,它是通过将液体反应混合物浇注到模腔中成型的制品。在聚氨酯弹性体家族里,浇注型聚氨酯弹性体的应用最为广泛,产量也最大。它在众多领域都有着广泛的应用,涵盖了采矿领域、机械工业、汽车工业、建筑工业以及飞机、潜艇、电子制造等领域。
注型聚氨酯弹性体具有诸多显著优点:
(1)强度与弹性表现出色,即使在高硬度的情况下,依然能保持高弹性,这是其他橡胶种类所无法比拟的;其机械强度较高,达到了天然橡胶的 2 至 3 倍。
(2)耐磨性极为优异,是天然橡胶的 5 到 10 倍之多,比丁苯橡胶高出 3 倍。
(3)对于水、油脂以及各类化学品,都具备良好的耐受性能。
(4)抗冲击能力强,耐疲劳性和抗震动性能也十分突出,非常适合高频挠屈的应用场景。
(5)具备良好的耐低温性能,低温脆性通常在 - 30℃甚至 - 70℃以下。
(6)保温性能优良,由于其导热系数较低,相较于橡胶和塑料,保温效果更为显著。
(7)生物相容性良好,抗凝血性能优异,并且与金属的粘结性远高于普通橡胶。
(8)电绝缘性能优异,同时还具有良好的耐霉菌性能和紫外线稳定性。
然而,浇注型聚氨酯弹性体也并非完美无缺,它存在一些不足之处:
(1)内生热较大,耐高温性能一般。其正常的使用温度范围在 - 40℃至 120℃之间。倘若需要在高频振荡或高温条件下长期使用,那么就必须在结构设计或配方方面采取相应的改性措施。
(2)在强极性溶剂以及强酸、强碱介质环境中,耐受性较差。
环境保护和废料回收是蓬勃发展的聚氨酯工业所面临的又一重要问题。从长远发展趋势来看,环境友好型、高性能的材料将成为浇注型聚氨酯弹性体(CPU)的发展方向。日本的部分公司将木粉、蔗糖以及废弃的咖啡等天然原料混合到聚合物多元醇中,用于制备聚氨酯弹性体,这种做法不仅能够减少多元醇的使用量,降低生产成本,还能赋予制品生物分解性,目前国外已经有一定数量的此类商品投入市场。
展望未来,随着下游客户对产品标准的要求不断提高,中高端的浇注型聚氨酯弹性体(CPU)产品在中国将拥有更为广阔的发展空间。在传统领域,例如矿用和采石行业,浇注型聚氨酯弹性体(CPU)正与其他材料进行复合,以实现优势互补;在新能源等新兴领域,浇注型聚氨酯弹性体(CPU)也可用于制作弯曲限制器,为近海风电场的电线电缆提供保护;在材料替代方面,浇注型聚氨酯弹性体(CPU)在替代橡胶方面极具潜力,有望提供更加节能的解决方案。