vink passion for plastics PUR Tekniset tiedot
PUR Tekniset tiedot PUR - Polyuretaani - kuuluu materiaaliperheeseen, jossa kaikki sisältävät ureaattiryhmän (uretaani). Bayer aloitti polyuretaanin tuotannon jo 194-luvulla, mutta vasta 6-luvulla materiaalin käyttö lisääntyi voimakkaasti ja sitä alettiin käyttää uusissa, erilaisissa käyttökohteissa. PUR valmistetaan polyadditiolla, jossa sekoitetaan di- tai tri-isosyanaattia ja polyolia. Näin molekyyliketju pidentyy ja verkottuu. Tässä esitteessä käsittelemme ainoastaan esteripohjaisia PUR-laatuja. Isosyanaatteja valmistetaan kahta tyyppiä. NDI:stä saadaan Vulkollan - laadut ja MDI:stä D44. Näitä molempia laatuja toimitetaan eri kovuuksissa: skaala on shore 55A-95A. Käyttöala PUR:a käytetään, kun materiaalilta vaaditaan joustavuutta, kulutuskestävyyttä sekä iskunvaimennuskykyä. NDI:n tyypillisiä käyttökohteita ovat kuormitetut koneiden osat, kuten holkit, laakerit ja kytkimet. NDI-laatua käytetään myös valssien ja juoksupyörien päällysteinä sekä jousina. NDI vaimentaa parhaiten tärinää. MDIlaatua käytetään tyypillisesti suuremmissa, kulutuskestävyyttä vaativissa kohteissa. Tällaisia ovat mm. kuljettimet ja kuluttavien materiaalien siirtolaitteet, sihdit, sekoitussiivet, pyyhkimet, lumiaurat jne. Ominaispiirteitä PUR: etuja: suuri vetolujuus sekä murtovenymä joustava myös alhaisissa lämpötiloissa hyvä kulutuksenkestävyys vaimentaa hyvin iskuja kestää öljyä, rasvaa sekä bensiiniä ei läpäise otsonia eikä UV-säteilyä yksinkertaisen valumenetelmän ansiosta myös suurten ja monimutkaisten kappaleiden valmistus on edullista suuri kitkakerroin PUR:a ei suositella käytettäväksi: kuumassa vedessä tai höyryssä (höyryisissä olosuhteissa) väkevien happojen ja emäksien kanssa aromaattisten liuottimien kanssa vältettävä pitkäaikaista kosketusta elintarvikkeiden kanssa kun vaaditaan pientä kitkakerrointa Mekaaniset ominaisuudet Elastomeereille on ominaista hyvä venyvyys (venyy vähintään kaksikertaiseksi alkuperäisestä pituudestaan). Materiaali ei repeä tällaisessa rasituksessa ja se palautuu venyttämisen jälkeen alkuperäisiin mittoihinsa. Mekaanisia ominaisuuksia voi hyvin verrata muihin elastomeereihin. Perinteiseen kumiin verrattuna PUR:n etuna on sen vetolujuus ja jäykkyys. Elastomeerin kovuus ilmoitetaan Shore A-asteikolla. Jäykkyys kasvaa materiaalin kovuuden mukaan. Lämpöominaisuudet PUR:n käyttölämpötila-alue on suhteellisen suuri: -4 - +8 C. Tällä lämpötilavälillä elastiset ominaisuudet ovat lähes muuttumattomat. Suuren dynaamisen kuormituksen ollessa kyseessä, on hyvä muistaa, että materiaali kestää korkeita lämpötiloja sisäisen kitkan ansiosta (hystereesi). PUR:n lämpölaajenemiskerroin on suhteellisen suuri, joten se tulee huomioida metallin kanssa tehtävissä asennuksissa. Sähköiset ominaisuudet PUR:n sähköiset ominaisuudet ovat hyvin samankaltaiset kuin kertamuoveilla, mutta yleisesti ottaen huonommat kuin kestomuoveilla. Optiset ominaisuudet PUR:a ei yleensä toimiteta kirkkaana. Fysiologiset ominaisuudet PUR on terveydelle vaaraton. PUR puolivalmisteiden ei tulisi kuitenkaan olla pitkäaikaisessa kosketuksessa elintarvikkeiden kanssa. Kemiallinen kestävyys PUR kestää mineraaliöljyjä, bensiiniä, rasvaa (lisäaineet voivat kuitenkin vahingoittaa materiaalia), heikkoja happoja ja emäksiä, otsonia sekä happea. Alkoholi, eetteri ja hiilivedyt voivat aiheuttaa materiaalille pieniä vaurioita (turpoamista). Ketonit, esterit sekä kloorivety aiheuttavat voimakkaan turpoamisen. PUR ei kestä vahvoja happoja ja emäksiä, kuumaa vettä ja höyryä. Sään- ja UV-säteilyn kestävyys PUR:n säänkestävyys on hyvä. Valon vaikutuksesta materiaalin väri tummuu keltaiseksi, mutta värin muuttuminen ei vaikuta materiaalin ominaisuuksiin. Palaminen Saatavilla on myös tarkempia paloteknisiä tietoja, mutta yleisesti voidaan todeta, että PUR on helposti syttyvä. Materiaalilla ei ole paloluokitusta. Lastuava työstö Puolivalmistetta voidaan työstää ja jälkityöstää stanssaamalla sekä useimilla lastuavilla työstömenetelmillä. Suuri repäisylujuus sekä joustavuus vaikeuttavat työstämistä, kovaa laatua on helpompi työstää kuin notkeaa. Notkeaa laatua voidaan jäähdyttää ennen työstämistä, jolloin materiaali muuttuu jäykemmäksi ja työstäminen helpottuu. Kuten kaikkien muovien, myös PUR:n kohdalla lopputuloksen kannalta on tärkeää, että leikkaustyökalut ovat terävät. Reunat voidaan viimeistellä hiomalla. Jäähdytys- ja voiteluaineena voidaan käyttää paineilmaa tai vettä sekä perinteisiä jäähdytys- ja voiteluaineita. PUR on helppo valmistaa yksinkertaisella reaktiovaluprosessilla. Näin valmistetaan kaikki PUR-laadut. Menetelmä mahdollistaa myös metalliosien valamisen materiaaliin (esim. mutterit, kierteet ja laakerit).
Lämpömuovaus PUR:a ei voida lämpömuovata. Liitosmenetelmät Käytetyimmät menetelmät ovat liimaus, hitsaus sekä pulttiliitokset. Liimaus Liimauksessa voidaan käyttää kontakti- ja kaksikomponenttiliimoja. Muista huolellinen puhdistus ennen liimausta sekä liimasaumojen viimeistely. Öljyn ja lian pääsyä saumattavalle alueelle on varottava. Näin saadaan paras lopputulos ja kestävä sauma. Hitsaus PUR on hitsattavissa kuumaelementillä, esimerkiksi teflon-pinnotteisella lämpöpeilillä. Pintakäsittely Pintakäsittely ei ole yleensä mahdollista, mutta kovempia laatuja voidaan maalata. Puolivalmisteet PUR-puolivalmisteet reaktiovaletaan tangoiksi tai levyiksi.
PUR Fysikaaliset ominaisuudet PUR-Fysikaaliset ominaisuudet Menetelmä YKS. PUR 7A PUR 9A Ominaispaino DIN 53479 g/cm 3 1,25 1,25 Mekaaniset ominaisuudet Vetolujuus Kuluminen Iskunvaimennus Repäisylujuus Venyma Puristuspainuma 2 / 2 C / 72h 25 / 2 C / 72h 25 / 7 C / 24h 2 / 7 C / 24h DIN 5354 DIN 53516 DIN 53512 DIN 53515 DIN 5354 DIN 5355 DIN 53517 N/mm 2 mm 3 N/mm A 4 45 3 25 5 7 2 1 3 2 4 55 3 6 5 9 3 2 35 3 Esitteessä annetut tekniset tiedot ovat ohjearvoja, eivätkä sido materiaalin toimittajaa.
PUR Tekniset tiedot Vetolujuus MPa 45 4 Murtovenymä 8 7 35 6 Vetolujuus 3 25 2 15 1 5 Laajenemiskerroin 5 4 3 2 1 6 7 8 9 1 6 7 8 9 1 PUR MDI:n vetolujuus eri kovuuksissa, lämpötila 23 C (DIN 5354) PUR MDI:n murtovenymä eri kovuuksissa, lämpötila 23 C (DIN 5354) Iskunvaimennus 45 4 35 Iskunvaimennus 3 25 2 15 1 5 6 7 8 9 1 Eri kovuuksien iskunvaimennus, lämpötila 23 C (DIN 53512) Mekaaninen häviökerroin d Mekaaninen,3,25,2,15,1,5 6 7 8 9 1 Mekaaninen vaimennus, määritelty iskunvaimennuksesta (Iskunvaimennus = 1 π d). Repäisylujuus N/mm 7 6 5 Kulutuskestävyys mm 3 7 6 5 Sitkeys 4 3 Kuluminen 4 3 2 2 1 1 6 7 8 9 1 6 7 8 9 1 Eri kovuuksien repäisylujuus (DIN 53515) Eri kovuuksien kitkakuluminen (DIN 53516)
PUR Tekniset tiedot Kemikaalien vaikutus Kemikaalien vaikutus 6 6 5 4 PUR 9A 7 pv rasvassa (RBB 2) 5 4 PUR 9A 7 pv rasvassa (RBB 2) 3 3 2 2 1 1 Kuormitus (MPa) Venymä () Kovuus (Shore, A) Tilavuuden muutos () Kuormitus (MPa) Venymä () Kovuus (Shore, A) Tilavuuden muutos () Rasvan (RBB 2) vaikutus, koeaika 7 pv 7 C:ssa, PUR Shore 9A Ôljyn (ASTM) vaikutus, koeaika 7 pv 7 C:ssa, PUR Shore 9 A Kemikaalien vaikutus Vertailu 6 5 4 3 2 PUR 9A 7 pv rasvassa (RBB 2) PUU POM C PTFE PETP Teräs ST 37 PA 6 1 PEHD 1 PUR Shore 9 A Kuormitus (MPa) Venymä () Kovuus (Shore, A) Tilavuuden muutos () 5 1 15 2 25 3 Suhteellinen Rasvan (ESSO) vaikutus, koeaika 7 pv 7 C:ssa, PUR Shore 9A Kuluminen hiekka-slurry-koe (PEHD 1:n kuluminen = 1 Kemikaalien vaikutus 6 5 4 PUR 9A 7 pv tislattu vesi 3 2 1 Kuormitus (MPa) Venymä () Kovuus (Shore, A) Tilavuuden muutos () Tislatun veden vaikutus, koeaika 7 pv 7 C:ssa, PUR Shore 9 A
PUR Ominaisuusprofiili o C 16 14 12 1 8 6 4 2 HDT kj/m 2 25 2 15 1 5 Lovi-iskulujuus, Charpy o C 16 14 12 1 8 6 4 2 Maksimi käyttölämpötila Kimmomoduuli 1-6 K 4 16 14 12 1 8 6 4 2 Lineaarinen lämpölaajenemiskerroin 1 2 3 4 MPa Muotostabiliteetti 23 o C 5 1 15 2 25 3 MPa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 MPa Vetolujuus 23 o C,8 1, 1,2 1,4 1,6 1,8 2, g/ccm Ominaispaino Esitteessä annetut tiedot ovat keskimääräisiä ohjearvoja, eivätkä sido materiaalin toimittajaa.
www.vink.fi 9/212