blog O Poliuretan kontra Guma: Porównanie Właściwości i Zastosowań

Co sprawia, że niektóre materiały zachowują swoją odporność w trudnych warunkach, podczas gdy inne ulegają degradacji z czasem? W dziedzinie materiałów inżynieryjnych, guma i poliuretan stanowią dwa powszechnie stosowane elastomery o odmiennych właściwościach użytkowych. Artykuł ten bada ich właściwości, porównuje ich zalety i dostarcza wskazówek dotyczących doboru materiałów w różnych zastosowaniach.

Guma reprezentuje klasę wysoce elastycznych polimerów, których początki sięgają naturalnej gumy pochodzącej z lateksu. Podczas gdy naturalna guma oferuje doskonałą elastyczność, jej ograniczenia w zakresie odporności na warunki atmosferyczne, tolerancji na oleje i trwałości doprowadziły do rozwoju alternatyw syntetycznych.

Nowoczesne gumy syntetyczne obejmują:

• Guma styrenowo-butadienowa (SBR)
• Guma nitrylowa (NBR)
• Neopren (CR)
• Etylenowo-propylenowo-dienowy monomer (EPDM)

Te warianty odpowiadają na specyficzne wymagania dotyczące wydajności. NBR wyróżnia się odpornością na oleje w zastosowaniach uszczelniających, podczas gdy EPDM wykazuje doskonałą odporność na warunki atmosferyczne do użytku na zewnątrz. Jednak materiały gumowe generalnie wykazują ograniczenia w zakresie nośności, odkształcenia trwałego i odporności na zużycie w porównaniu z zaawansowanymi polimerami.

Poliuretan (PU) powstaje w wyniku reakcji polioli z izocyjanianami, tworząc wszechstronny materiał o regulowanych właściwościach. Dwie główne kategorie PU wykazują odmienne cechy:

Tworzy nieodwracalne sieci usieciowane podczas utwardzania, zapewniając wyjątkową stabilność termiczną, odporność chemiczną i wytrzymałość mechaniczną.

Oferuje możliwość recyklingu i przetwarzania poprzez odwracalne przejścia termiczne, zachowując dobrą elastyczność.

W porównaniu z gumą, poliuretan wykazuje lepszą wydajność w wielu wymiarach:

• Wyższa nośność
• Zmniejszone odkształcenie trwałe
• Zwiększona odporność na ścieranie i przecięcia
• Ulepszona odporność na oleje i ozon

Poliuretan zazwyczaj wykazuje 3-5 razy większą odporność na ścieranie niż związki gumowe, z twardością w skali Shore'a od 10A do 75D w porównaniu do węższej skali gumy od 30A do 90A.

Formuły PU zachowują stabilność po wystawieniu na działanie olejów, tlenu i ozonu, gdzie guma ulega degradacji. Zaawansowane związki PU zawierają stabilizatory UV do zastosowań zewnętrznych, gdzie guma wymaga powłok ochronnych.

W równoważnych warunkach, komponenty poliuretanowe często wytrzymują 2-8 razy dłużej niż odpowiedniki gumowe w zastosowaniach o dużym obciążeniu.

• Produkcja opon (60% zużycia naturalnej gumy)
• Niskokosztowe rozwiązania uszczelniające
• Systemy izolacji wibracji

• Koła i rolki przemysłowe
• Wyściółki sprzętu górniczego
• Uszczelki o wysokiej wydajności
• Elementy zawieszenia samochodowego

Wybór materiału pomiędzy poliuretanem a gumą wiąże się z równoważeniem wymagań dotyczących wydajności z uwzględnieniem kosztów. Podczas gdy guma zachowuje przewagę w zastosowaniach wrażliwych na cenę, poliuretan zapewnia lepszą wydajność w wymagających środowiskach. Ciągły postęp w technologii poliuretanu zwiększa jego potencjał do zastępowania gumy w dodatkowych zastosowaniach, gdzie wydłużona żywotność i zmniejszona konserwacja uzasadniają wyższe koszty początkowe.