В последние годы полиуретановые (ПУ) смолы выделяются среди композиционных материалов благодаря своей превосходной прочности, быстрому отверждению и отсутствию стирольного дыма. С развитием технологий формования полиуретана и прогрессом в контроле его реакционной способности для повышения удобства использования полиуретан вошел в область композитных материалов, где традиционно доминируют ненасыщенные полиэфирные и винилэфирные смолы. Ранее композитные материалы ПУ в основном использовались в автомобильных интерьерах и экстерьерах посредством структурного реакционного литья под давлением (SRIM), например, в кузовах пикапов, днище кузова, багажниках на крыше и внутренних дверных панелях (с использованием вспененного полиуретана). Однако в последние годы такие технологии, как пултрузия, обмотка нити, вакуумная инфузия и напыление длинных волокон с использованием невспененных полиуретановых композитов для производства таких изделий, как оконные рамы, ванны, фонарные столбы и крупные детали для грузовиков и внедорожников.
Полиуретановая пултрузия: Полиуретановая пултрузия обычно отличается низкой вязкостью, реакционной способностью от умеренной до высокой, превосходной ударной вязкостью и вязкостью, а также хорошими свойствами сдвига при коротком луче. По сравнению с другими материалами пултрузия из полиуретана имеет множество преимуществ. Это позволяет добиться более высокого стекловолокно содержание в продуктах, значительно повышающее прочность. Например, оконные рамы, изготовленные путем пултрузии стеклянных волокон с полиуретановой смолой, в восемь раз прочнее рам из ПВХ и имеют в 40 раз меньшую проводимость, чем алюминий, что обеспечивает гораздо лучшую изоляцию. Кроме того, ПУ пултрузионное окно рамы менее хрупкие, что делает их более прочными и устойчивыми к растрескиванию.
Высокопроизводительные композиты ПУ/стекловолокно представляют собой высокопрочные, высокомодульные, легкие полимерные композиты, производимые методом непрерывной пултрузии с твердой матрицей из эластомера ПУ и армирующим стекловолокном.
Продукция технологии пултрузии полиуретана Они не только обладают более высокой прочностью и лучшей теплоизоляцией, чем традиционные материалы, но также легче и экологичнее. Их приложению Ассортимент широк: от роскошных ванн до досок для серфинга и лыжных досок до современных оконных рам и полов контейнеров, что позволяет интегрировать полиуретановые композиты в различные аспекты нашей повседневной жизни.
В последние несколько лет спрос на композитные материалы в Китае стабильно растёт. Композитные материалы – это высокотехнологичные решения, объединяющие свойства различных материалов для создания изделий с исключительными характеристиками. Благодаря своим уникальным свойствам, таким как лёгкость, высокая прочность, жёсткость, экономичность и экологичность, полиуретановые композиты привлекают внимание различных отраслей промышленности, особенно в строительстве и транспорте, где они используются. инновационных технологии и приложения находятся в центре внимания.
Эксплуатационные характеристики композитов ПУ/стекловолокно: После многих лет разработки ПУ пултрузионное формование был коммерциализирован за рубежом. Во время ПУ процесс пултрузииможно использовать больше армирующих волокон, что значительно увеличивает прочность изделия. Кроме того, присущая полиуретану превосходная прочность на удар, растяжение и межслойный сдвиг позволяет изготавливать более тонкие и легкие изделия. Например, используя меньшее количество матов из непрерывного ровинга и больше нескрученного ровинга, можно получить более тонкие двутавровые балки, уменьшив их толщину с 3.3 мм до 2.6 мм при сохранении продольной жесткости. Это приводит к снижению веса на 13% и экономии затрат на 7%. Кроме того, менее хрупкий характер пултрузионных изделий из ПУ позволяет выполнять традиционную сборку без растрескивания и разрушения.
Преимущества технологии пултрузии полиуретана следующие:
- Для традиционной пултрузии некоторых профилей из смолы может потребоваться до 4 или 5 различных матов из стекловолокна, которые необходимо разрезать и придать им форму. При пултрузии ПУ часто вместо матов используются нескрученные стекловолокна, что позволяет снизить материальные затраты и трудозатраты на обработку матов. Это изменение также может увеличить скорость производственной линии, тем самым повысив экономическую эффективность.
- Замена матов нескрученным ровингом может увеличить объемное содержание волокон примерно до 80% по сравнению с 60% в большинстве пултрузионных продуктов, не содержащих ПУ. Сочетание более высокого содержания стекловолокна и превосходной смолы позволяет получить ПУ. пултрузионные профили с повышенной прочностью и жесткостью.
- Переход от существующих пултрузионных систем к пултрузионным системам ПУ прост, удобен и экономичен, не требуя значительных инвестиций. Существующие формы, нагреватели и агрегаты по-прежнему можно использовать.
- Помимо физических свойств и преимуществ формования, пултрудированные детали из ПУ также обладают преимуществами сборки, особенно с точки зрения простоты крепления. Благодаря прочности ПУ винты можно вставлять в пултрудированные изделия из ПУ без предварительного сверления, что экономит время и трудозатраты. И наоборот, сила, необходимая для вытягивания винта из пултрудированного изделия из полиуретана, более чем в два раза превышает силу, необходимую для пултрузионного изделия из полиэстера.
- Обладая одинаковой структурой волокон, пултрузионные изделия из ПУ/стекловолокна превосходят обычные термореактивные смолы во всех аспектах, имеют аналогичный модуль упругости при изгибе, значительно более высокую ударную вязкость, более высокую прочность на выдергивание винта, лучшую устойчивость к растрескиванию, превосходную износостойкость, отличные возможности вторичной обработки, и термостойкость выше 240 градусов по Цельсию.
- чистый полиуретан/стекловолокно в настоящее время является наиболее эффективным пултрузионным композитным материалом., имеет сложное поперечное сечение, гладкую поверхность, высокую скорость пултрузии, превосходную стойкость к воде, кислотам, щелочам, солям, хорошую огнестойкость, возможность окрашивания, а также является алифатической полиуретановой системой, не содержит растворителей, стирола и экологически безопасен.
Основные области применения композиционных материалов из ПУ и стекловолокна:
- В строительных материалах: В последние годы энергосбережение в зданиях стало важной частью устойчивого развития Китая. В зданиях двери, окна, наружные стены, крыши и полы являются основными энергоемкими частями, причем двери и окна наименее изолированы. Подсчитано, что в Китае потребление энергии дверями и окнами примерно в четыре раза превышает энергопотребление стен, в пять раз больше, чем крыш, и более чем в двадцать раз больше, чем полов, что составляет от 40% до 50% общего энергопотребления зданий. конверты. Поэтому усиление изоляции дверей и окон для снижения энергопотребления имеет решающее значение для улучшения качества тепловой среды внутри помещений и энергоэффективности зданий. Расцвет композитных материалов материалы в приложениях предлагает новые идеи, делающие возможным их использование в преобразовании энергосберегающих дверей и окон.
Пултрузионные оконные рамы из полиуретана по сравнению с традиционными материалами обеспечивают превосходную стабильность размеров, более высокие боковые механические характеристики, более высокую удельную прочность и жесткость, а также лучшую теплоизоляцию. Кроме того, уникальная технология пултрузии полиуретановых материалов, не содержащих летучих органических соединений, также очень безопасна для окружающей среды.
Полиуретан, армированный стекловолокном пултрузионные дверные и оконные профили производятся с использованием передовых процессов литьевой пропитки и пултрузии со стекловолокном в качестве армирования и полиуретаном в качестве матрицы. Разработка дверных и оконных профилей ГПУ направлена на создание энергосберегающих оконных решений с суммарным коэффициентом теплопередачи К ≤ 2.0 Вт/(м·К) для высотных зданий. Полиуретан (ПУ) обладает присущими ему теплоизоляционными свойствами и используется в энергосберегающей оконной промышленности для изготовления пенопластовых герметиков, уплотнительных лент и терморазрывов. Использование ПУ для изготовления всей оконной рамы энергосберегающих окон является первым в Китае.
Преимущества оконных рам из ГПУ определяются свойствами самого материала ГПУ. ГПУ, как новый тип композиционного материала, предлагает потенциал роста для оконных рам. Использование этой смолы позволяет производить более крупные, тонкие и достаточно прочные профили, подходящие для больших оконных рам и даже навесных стен. Сообщается, что эти оконные рамы намного лучше, чем алюминиевые, деревянные и пластиковые рамы. Они обладают превосходными свойствами расширения и сжатия, могут противостоять различным климатическим условиям: от экстремального холода Арктики до сильной жары пустыни и влажности прибрежных территорий. Их можно покрасить или подвергнуть последующей обработке, чтобы придать им вид дерева. Полиуретановые композитные оконные рамы имеют следующие основные характеристики:
- Высокая изоляция: профили из ГППУ, как и массивная древесина и ПВХ, имеют очень низкую теплопроводность при комнатной температуре (0.22 Вт/м·К), всего около 1/700 от теплопроводности алюминиевых сплавов, что делает их отличными изоляционными материалами.
- Низкое тепловое расширение: Коэффициент линейного теплового расширения GRPU составляет примерно 7×10-6/K, что намного ниже, чем у алюминиевых сплавов, и аналогично коэффициенту теплового расширения стен зданий. Таким образом, каркасы из ГППУ не создают зазоров со стеной при перепадах температур, обеспечивая хорошую герметизацию и изоляцию в средах со значительными перепадами температур.
- Коррозионная стойкость: профили из ГППУ обладают высокой устойчивостью к большинству кислот, щелочей, солей, органических веществ, морской воды и влажного воздуха. Они не ржавеют и не подвергаются коррозии, обеспечивая лучшую устойчивость к коррозии, чем другие материалы для дверей и окон, особенно подходят для прибрежных, агрессивных и, как правило, влажных сред.
- Отличные электрические свойства: профили из ГППУ являются хорошими изоляционными материалами, не подвержены влиянию электромагнитных волн и не отражают радиоволны, что делает их особенно полезными для зданий с системами связи.
Другие виды использования: Полиуретан пултрузионные продукты включают профили, стержни и пластины, такие как стержни для лестниц, ручки для инструментов, траверсы для электрических опор, опоры, хоккейные клюшки, доковые сваи, настилы контейнеров и т. д.
