Файл: Райт П. Полиуретановые эластомеры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 134

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ческого действия, раствор можно рассматривать как обычную воду. Что касается кислой или щелочной среды, то она ускоряет гидролиз, поэтому в растворах солей слабых кислот или оснований деструкция полиуретанов проходит быстрее, чем в воде. Обобщая, можно сказать, что если рН раствора составляет от 5,5 до 8, действие его аналогично действию воды; при более высокой кислотности или основности раствора рекомендуется проверить, как он действует на полиуретан. Естественно, что сильные кислоты и основания значительно уско­ ряют деструкцию полиуретанов.

Влияние органических соединений на полиуретаны зависит от химических групп, присутствующих в этих материалах. Спирты, кислоты, кетоны и сложные эфиры вызывают набухание и деструк­ цию, особенно при высоких температурах. Алифатические углеводо­ роды и сложные эфиры обычно инертны, но ароматические углеводо­ роды более активны, и эластомеры набухают в них при комнатной температуре и постепенно деструктируют — при повышенных. Такое действие наблюдалось при контакте полиуретанов с топливом для двигателей внутреннего сгорания в тропических условиях, но не ясно, вызвано ли оно только топливом или комплексным действием топлива, влаги и процесса старения. Однако при температурах до 40—50 °С не заметно никаких изменений, и полиуретаны широко применяются как седла клапанов в насосах, перекачивающих бензин. То же самое можно сказать и о влиянии смазочных масел и смазок в указанном интервале температур. Полиуретановые эластомеры можно считать одним из самых стойких материалов к комбинированному действию масел или смазок и атмосферных факторов.

В хлорированных растворителях полимеры набухают и иногда деструктируют. Сопротивление разрыву и раздиру снижается при­ близительно на 25% от исходной величины после выдержки в тече­ ние шести месяцев в хлороформе при комнатной температуре. В ме­ тиленхлориде полимер разрушается еще быстрее. Четыреххлористый углерод и трихлорэтилен относительно инертны, хотя и вызывают набухание.

Быстрая деструкция наблюдается при погружении в 12%-ный гипохлорит натрия и пергидроль. В 10%-ной перекиси водорода деструкция гораздо слабее.

Деструкция полиуретанов марки вулколлан 30 в различных жидкостях показана в табл. 10.6. Тем не менее эта таблица может служить лишь приблизительным руководством; рекомендуется про­ водить испытания в условиях, максимально приближенных к усло­ виям эксплуатации.

Стойкость полиуретанов к УФ-лучам и атмосферным условиям, в общем, хорошая. Большинство полиуретанов темнеет на солнце, но это не свидетельствует об ухудшении свойств. При длительном воздействии очень яркого солнечного света может произойти части­ чная деструкция поверхности, но она не проникает в глубь материала. Этот эффект можно смягчить, введя в полиуретановую композицию немного сажи.


 

 

 

Таблица

10.6

 

 

 

 

 

 

 

 

Химическая стойкость * вулколлана

30 при 20

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л и т е л ь ­

С о п р о ­

С о п р о ­

Т в е р ­

И з м е н е ­

 

 

 

 

 

 

 

ность

т и в л е н и е

т и в л е н и е

д о с т ь

 

 

Р е а г е н т

 

 

п о г р у ­

р а з р ы в у ,

р а з д и р у ,

по Ш о р у

ние

 

 

 

 

 

 

 

ж е н и я ,

кгс/см2

кгс/см

А

в е с а , %

 

 

 

 

 

 

 

м е с я ц ы

 

 

 

 

Контрольный образец

. . . .

0

280

40

92

2,6

 

 

 

 

 

 

 

6

120

27

84

39,3

 

 

 

 

 

 

 

12

170

30

89

' 38,4

Амилацетат

 

 

 

 

 

6

220

39

93

14,5

 

 

 

 

 

 

 

12

170

41

89

14,6

 

 

 

 

 

 

 

6

210

34

85

37,4

 

 

 

 

 

 

 

12

260

43

88

37,6

 

 

 

 

 

 

 

6

290

56

94

0,6

Хлористый

кальций

(насыщен-

12

260

59

92

0,5

 

 

 

 

 

 

 

6

290

38

92

0,3

 

 

 

 

 

 

 

12

270

45

91

0,2

Двуокись

углерода

 

 

6

280

41

94

0,4

 

 

 

 

 

 

 

12

250

44

94

0,2

 

 

 

 

 

 

 

6

230

37

90

11,6

 

 

 

 

 

 

 

12

280

41

92

11,8

Четыреххлористый

углерод

6

250

95

92

31,8

 

 

 

 

 

 

 

12

230

49

92

31,8

 

 

 

 

 

 

 

6

66

12

81

248,0

Каменноугольный

 

газ

(насы­

12

70

16

82

249,0

 

 

 

 

92

 

щенная

атмосфера)

. . . .

6

270

49

1,0

Медный

купорос

(насыщенный

12

250

60

92

0,4

6

260

36

93

1,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

290

45

91

1,3

Циклогексанол

 

 

 

 

6

240

48

92

4,9

 

 

 

 

 

 

 

12

290

45

91

7,1

Циклогексанон

 

 

 

6

130

29

84

52,0

 

 

 

 

 

 

 

12

100

27

80

53,5

Этилацетат

 

 

 

 

 

6

180

27

91

37,5

 

 

 

 

 

 

 

12

170

31

91

37,5

Этиловый

спирт,

96%

. . . .

6

190

36

92

7,9

 

 

 

 

 

 

 

12

230

40

90

8,4

Этилгликольацетат

 

 

6

130

26

90

40,7

Реактивное

топливо Фриджен

12

180

33

85

40,2

6

280

42

94

9,2

11/12 (под давлением,

25 °С)

 

 

 

 

 

 

 

12

270

40

93

• 10,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

92

1,9

Перекись

водорода,

10% . . .

6

200

34

89

2,7

Реактивное

. топливо,

IP4

12

140

28

92

(т. кип. 97—209 °С) . . . .

6

260

44

92

2,6

Промышленное

топливо

для

12

300

43.

92

2,9

 

 

 

 

 

двигателей

 

 

 

 

6

250

34

90

13,9

BV Арал

 

 

 

 

 

 

12

290

36

90

13,7

Кислород,

2 am

 

 

 

6

270

46

94

0,0

 

 

 

 

 

 

 

12

220

25

93

0,3

Озон, 2 млн'1

в

воздухе . . .

6

270

43

92

- 0 , 1

 

 

 

 

 

 

 

12

250

45

93

- 0 , 1


Д л и т е л ь ­ ность

Р е а г е н т п о г р у ­ ж е н и я , м е с я ц ы

 

Продолжение

табл.

10.6

С о п р о ­

С о п р о ­

Т в е р ­

И з м е н е ­

т и в л е н и е

т и в л е н и е

д о с т ь

р а з р ы в у ,

р а з д и р у ,

по Ш о р у

ние

 

кгс/см*

кас/см

А

в е с а ,

%

Петролейный

эфир

 

 

6

350

55

94

1,4

 

 

 

 

 

 

12

300

42

91

1,8

Фенол, 90%

 

 

 

6

раство­

 

 

 

 

 

 

 

 

рился

 

 

 

Морская

вода

 

 

6

270

44

92

1,1

Хлористый

натрий

(насыщен­

12

260

31

94

1,0

 

 

 

 

 

ный раствор)

 

 

6

260

39

92

0,9

Гипохлорит

натрия

(5 г

С1/л,

12

270

44

89

0,9

 

 

 

 

 

0,1 г NaOH/л)

 

 

6

200

35

89

3,8

 

 

 

 

 

 

12

ПО

30

84

2,5

Двуокись серы (сухая)

. . . .

6

250

35

93

7,4

Толуол

 

 

 

 

12

120

29

90

7,7

 

 

 

 

6

220

31

88

25,9

Трихлорэтилен

 

 

12

280

41

88

25,8

 

 

6

150

27

85

75

 

 

 

 

 

 

12

250

42

88

73,9

Вода

(дистиллированная)

. . .

6

260

43

92

1,1

 

 

 

 

 

 

12

250

49

92

1,1

Обычная

атмосфера

**

. . . .

6

250

54

94

0,2

12

230

53

94

0,1

Высокогорный воздух **

. . .

6

230

61

95

—0,5

 

 

 

 

 

 

12

180

46

90

0,1

Морской

воздух **

 

 

6

270

47

95

0,3

Живица

из дерева

 

 

12

220

59

91

0,0

 

 

6

250

50

94

2,4

Ксилол

 

 

 

 

12

270

41

90

3,3

 

 

 

 

6

200

34

91

16,8

 

 

 

 

 

 

12

240

35

90

16,8

 

* О б р а з е ц п о г р у ж а е т с я в с р е д у н е н а п р я ж е н н ы м .

 

 

 

 

** О б р а з ц ы э к с п о н и р о в а л и с ь на с о л н ц е .

 

 

 

 

Ниже показана стойкость адипрена L

к маслам, растворителям

и химическим реагентам. Условные обозначения: ±

незначительный

эффект или полное отсутствие его; +

от малого до умеренного эффекта

+ +

от сильного эффекта до полного разрушения; + + +

до эксплуа­

тации рекомендуется провести испытания, данных нет, но, по всей видимости, они удовлетворительны; — данных нет, но эффект скорее всего, неблагоприятный:

Уксусная кислота,

20%

+

Ацетон

 

 

 

-|—(-

Хлорид алюминия

в

растворе

-)—|—Ь

Безводный

аммиак

 

 

-j—|—(-

Гидроокись

аммония

в растворе

±

Углеводород для испытаний по ASTM

И—|—f-

Масло № 1 по ASTM

(70° С)

±

Масло № 3 по ASTM (70° С)

+ 4

Контрольное масло

С

по ASTM

-|—(-


Гидроокись

бария

в

растворе

 

 

±

Бензол

 

 

 

 

 

 

 

 

-|—\-

Растворы

буры

 

 

 

 

 

 

 

±

Борная кислота

в

растворе

 

 

±

Бутан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

±

Бисульфит

кальция в

растворе

 

 

±

Хлорид кальция

в

растворе

 

-|—|—\-

Гидроокись

кальция

в

растворе

 

±

Гидроокись

кальция,

5%

 

 

+ - + +

Двуокись

углерода

 

 

 

 

 

 

±

Окись

углерода

 

 

 

 

 

 

 

±

Четыреххлористый

углерод

 

- f - +

Касторовое

масло

 

 

 

Хлор

(газ),

сухой

 

 

 

Хлор

(газ),

влажный

 

 

 

 

Хромовая

кислота,

10—50%

 

 

 

Хлорид меди в растворе •

 

 

 

Сульфат меди в

растворе

 

 

 

 

Хлопковое

масло

 

 

 

Циклогексан

 

 

 

 

 

 

 

 

Даутерм

А

 

 

 

 

 

 

 

 

+

Этилацетат

 

 

 

 

 

 

 

Н

Ь

Этиловый

спирт

 

 

 

 

 

 

Нг~

Этиленгликоль

 

 

 

 

 

 

 

+

Формальдегид, 37%

 

 

 

 

Муравьиная кислота

 

 

 

 

 

 

Фреон-11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

Фреон-12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

±

Фреон-22

 

 

 

 

 

 

 

 

+ +

Фреон-113

 

 

 

 

 

 

 

 

±

Фреон-114

 

 

 

 

 

 

 

+ + +

Мазут

 

 

 

 

 

 

 

 

+

Бензин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

Клей

животный

 

 

 

±

Глицерин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

±

Гексан (50° С)

 

 

 

 

 

 

 

+

Гидравлические

масла

-

 

+

Соляная

кислота, 20%

 

 

 

 

+

Соляная

кислота,

37%

 

 

 

Водород

 

 

 

 

 

 

 

±

Перекись

водорода,

90%

 

 

~\~\—h

Изооктан

(70° С)

 

 

 

 

 

 

 

+

Изопропиловый

эфир

 

 

 

 

+

JP-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ +

JP-5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ +

JP-6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Керосин

 

 

 

 

 

 

 

 

-f—f-

Растворители для

лаков

 

 

—•

Льняное

масло

 

 

 

 

 

 

 

+ •

Смазочные

масла

 

 

 

 

 

 

+

Хлорид магния

в

растворе • •

 

 

±

Гидроокись

магния в

растворе

 

 

±

Ртуть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

±

Метиловый

спирт

 

 

 

 

 

+ +

Метилэтилкетон

 

 

 

 

 

 

+ +

Минеральное масло

 

 

 

 

 

±

Нафта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-f-

Нафталин

 

 

 

 

 

 

 

 

+

Азотная

кислота,

10%

 

 

 

+ +

Олеиновая

кислота

 

 

 

 

 

+


 

 

Пальмитиновая

кислота

 

 

 

 

 

±

 

 

Перхлорэтилен

 

 

 

 

 

 

 

 

Л—Ь

 

 

Фенол

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

-|—Ь

 

 

Фосфорная кислота,

20%

 

 

 

 

I—I—Ь

 

 

Кали едкое

в растворе

 

 

 

 

 

±

 

 

Масло

10 АЕ

(70° С)

 

 

 

 

 

±

 

 

Скайдрол

500

• • • ,

 

 

 

 

 

Н—Ь

 

 

Мыльные

растворы

 

 

 

 

 

 

±

 

 

Едкий

натр,

20%

 

 

 

 

 

 

 

+ + +

 

 

Едкий

натр,

46,5%

 

 

 

 

 

 

±

 

 

Гипохлорит

натрия,

5%

 

 

 

 

 

-|—I—Ь

 

 

Гипохлорит

натрия,

20%

 

 

 

 

 

 

 

Соевое

масло

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

Стеариновая

кислота

 

 

 

 

 

 

±

 

 

Двуокись

серы,

жидкость

 

 

 

 

 

-|—|—|-

 

 

Двуокись

серы,

газ

 

 

 

-\—Н+

 

 

Трехокись

серы

(серный ангидрид)

 

 

 

Н—I—Ь

 

 

Серная

кислота

до 50%

 

 

 

 

 

НIг"

 

 

Серная кислота от 50 до 80%

 

• •

+ +

 

 

Сернистая

кислота

 

 

 

 

 

 

-|—|—|-

 

 

Дубильная кислота,

10%

 

 

 

 

 

±

 

 

Виннокаменная

кислота

 

 

 

 

 

±

 

 

Толуол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н—h

 

 

Трихлорэтилен

 

 

 

 

 

 

 

 

Н—Ь

 

 

Трикрезиловый

эфир

фосфорной

кислоты

 

 

 

+

 

 

Раствор тринатрийфосфата

• •

• • •

•. •

±

 

 

Тунговое

масло

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

Живица

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

Вода (50°С)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

±

. П р и ч и н е н н ы й у щ е р б : / — от

.

 

 

 

 

 

н е з н а ч и т е л ь н о г о д о

л е г к о г о ,

І і

п

 

 

 

 

м о ж е т

быть и с п о л ь з о в а н

п о ч т и

и к а з х з п з э

 

 

 

 

в с е г д а ; II — о т

л е г к о г о

д о

Ш

Эластомеры

 

 

 

у м е р е н н о г о ,

часто

б ы в а е т

 

 

 

 

в п о л н е

у д о в л е т в о р и т е л ь н ы м

/

 

 

 

 

 

п р и э к с п л у а т а ц и и ;

/ / / — о т

2

 

 

 

 

 

у м е р е н н о г о д о с и л ь н о г о ; п р и -

J

 

 

 

 

 

м е н е н и е о г р а н и ч е н н о е .

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

/ — п о л и а к р и л а т ы ;

2— б у -

5

 

 

 

 

 

т и л к а у ч у к и ; S— ф т о р э л а с т о м е -

о

 

 

 

 

 

ры;

4 — г и п а л о н ы ;

5 — н а т у -

'

 

 

 

 

 

р а л ь н ы й к а у ч у к ; 6—- н е о п р е н ы ;

»

 

 

 

 

 

7 — н и т р и л ь н ы е каучуки;(9 — п о -

Я

 

 

 

 

 

л и с у л ь ф и д ы ;

9 — с и л и к о н ы ;

1

 

 

 

 

 

10 — п о л и с т и р о л ы ; / / — п о л и у -

у '

 

 

 

 

 

р е т а н ы ; 12—

в и н и л п и р и д и н ы ;

Пластмассы-неорган,

вещества-металлы

13 — п о л и э т и л е н ы ;

14 —

ф т о р о -

п л а с т ы ; 15 — п о л и в и н и л х л о р и -

^ ,

 

 

 

 

 

ды;

16 — с и л и к о н ы

со

 

стек -

щ,

 

 

 

 

 

л о н а п о л н и т е л е м ; 17 — к е р а м и -

75 і

 

 

 

 

 

ка;

18 — м е т а л л ы .

 

 

 

 

15 і

 

 

 

 

 

17 і

п181

эк^поУиц2и

*

IIJ111111111II11 ппеднееЩЩ

 

БольШЩ

 

W5

10s

707

W8

W9

 

Доза

у- излучения,

рентген .

 

Рис. 10.25. Относительная стойкость к радиации эластомеров и других материалов.

Стойкость к облучению. Полиуретаны, как правило,

относятся

к эластомерам наиболее стойким к радиации. Подробное

исследо­

вание было проведено Харрингтоном [27—30], который

сравнил