Полиуретан или пластик: что лучше для изделия?

Между пластиковыми и полиуретановыми материалами существует разница в химических и физических свойствах, сферах применения. Точного ответа на вопрос «что лучше для изделия» нет, поскольку на выбор влияют конкретные рабочие задачи и специфика эксплуатации. В компании «Полиформ» помогут выбрать подходящий материал, метод производства и изготовят продукцию в соответствии с требованиями заказчика.

Химическая структура пластика и полиуретана

Пластмассы относятся к материалам на основе полимеров. Они способны становится мягкими при нагреве и удерживать полученную форму после остывания. Химические свойства пластика разнообразны, зависят от типа полимерных соединений — например, подразумеваются значительные отличия между полиэтиленом, полипропиленом, поливинилхлоридом, полистиролом и другими.
Полиуретаны относятся к группе гетероцепных полимеров, по молекулярной структуре классифицируются как алкилы, арилы или ацилы. В составе полиуретановых макромолекул также встречаются сложноэфирные или простые группы, мочевинная и другие. Все они определяют химические и физические параметры этого типа полимеров.

Физические свойства — пластик

Плотность

Показатель рассчитывается из произведения массы материала на единицу объёма. Плотность формируется по химическому составу и структуре. Существует пластмасса с низкой (ПЭНП) и высокой (ПЭВП) плотностью. В первом случае она составляет от 0.91 до 0.93 г/см³, во втором — от 0.94 до 0.97 г/см³.
Эластичность
Параметр зависит от величины модуля упругости. Классификация пластмасс по эластичности:
- Жёсткие. Имеют высокий модуль упругости — свыше 1000 МПа. В них присутствует аморфная структурность и малое удлинение на разрыве. При внешнем напряжении форма не меняется в условиях нормальной температуры или при нагревании.
- Полужёсткие. Модуль упругости классифицируется как средний, составляет выше 400 МПа. У полимера этого типа отмечается кристаллическая структура, высокое относительное и остаточное удлинение на разрыве. При достижении температуры плавления кристаллов остаточное удлинение станет обратимым.
- Мягкие. Продукция с низким модулем упругости, не превышающим 20 МПа. Она имеет высокое относительное и малое остаточное удлинение. Обратимость деформации уходит в условиях нормальной температуры и замедлении скорости.
- Эластики. Мягкий эластичный полимер с самым низким модулем упругости — до 20 МПа. Эластик деформируется из-за растяжения, но при нормальной температуре сразу принимает первоначальный вид.
Эластичность зависит от внешних условий и других параметров — наличия наполнителей, молекулярного строения, химической природы.
Проводимость

У ненаполненных пластиковых компонентов наблюдаются электроизоляционные свойства. Если ввести специальные добавки, полимер может стать проводником электротока, антистатиком или статически диссипативным. Средний диапазон удельного поверхностного сопротивления пластмассы равен от 10⁶ до 10¹³ Ом∙см. Хорошая электропроводимость присутствует у пластика с показателем ниже 10⁹ Ом∙см, для изоляции подходят материалы, имеющие сопротивление выше 10¹² Ом∙см.
Температурная стойкость

Полимеры бывают термопластичными и термореактивными. Для термопластов допускается нагревание с многоразовой формовкой. Термореактивный пластик вступает в реакцию после первого нагревания и затвердевает, поэтому, не подходит для «перекраивания». Термопласты могут иметь высокопроизводительную теплостойкость — от 360 °C, или стандартную (инженерную) — от 100 до 150 °C. Предел минусовой температуры равен -70 °C (ПЭ). Для PS, PC, PE он составляет -40 °C.

Физические свойства — полиуретан

Полиуретан — это разновидность полимера, относящаяся к группе синтетических эластомеров. Его физические свойства также определяются плотностью, эластичностью, проводимостью и теплостойкостью.

Плотность

Общий показатель плотности полиуретана составляет 1.2—1,3 г/см³. Однако, он зависит от типа материала. Жёсткие пенополиуретаны характеризуются пористой структурой, имеют минимальную плотность в общем диапазоне. Интегральные вспененные полиуретаны покрыты плотной оболочкой, пористость присутствует только внутри. Самыми плотными считаются компактные полиуретаны без пор.
Эластичность

Полиуретановые изделия высокоэластичны — способны выдерживать многократное изгибание и растяжение без остаточной деформации, сохранять изначальную конфигурацию после многократной цикличной нагруженности. Модуль упругости в условиях полной деформации находится в диапазоне от 3 до 25 МПа, упругость иногда достигает отметки 50 МПа.
Проводимость

Полиуретановые изделия обычно относятся к диэлектрикам и не могут проводить электричество. Однако, есть электропроводящие аналоги, полученные с помощью дополнения матрицы материала одностенными углеродными нанотрубками. Такие эластомеры имеют объемное удельное сопротивление в пределах 105 Ом∙см.
Температурная стойкость

Рабочие температуры для большей части полиуретановых изделий составляет от -60 °C до +80 °C. При этом теплостойкость определяется разновидностью эластомера. Необратимая деформация и хрупкость зависит от уровня влажности и наблюдается после нарушения пределов рабочей температуры на 1—10%.

Сравнительная таблица:

Подведение итогов

Пластиковые изделия актуальны для применения в массовом производстве — там, где нет повышенных требований к высокой прочности и устойчивости к износу. Полиуретановая продукция подходит для изготовления гибких, долговечных деталей, постоянно подвергающимся механическим ударам и нагрузкам. Из пластика производят:

игрушки, мебель;
трубопроводы, промышленные контейнеры;
электрические компоненты;
детали для транспорта (подшипники, колеса, элементы насосов);
строительные, медицинские, пищевые, полиграфические и другие детали.

Полиуретан подходит для производства гибких форм, фильтров, покрытий и упаковочной медицинской пленки, обувной подошвы, мебельных наполнителей, тканей с покрытием, износостойких элементов оборудования, промышленных прокладок, уплотнителей, амортизаторов.
«Полиформ» — это уральская компания, специализирующаяся на производстве полиуретановой и пластиковой продукции. Заказчик может рассчитывать на высокое качество изделий, соблюдение действующих технологий и опыт специалистов компании. На предприятии имеется современное оборудование, соблюдаются ГОСТы и всесторонний технологический контроль.

Комплексные решения — всё, что нужно

3D-печать любой сложности

Изготовление прочных и точных 3D-моделей по вашим чертежам

Подробнее
Литье пластмасс под давлением

Высокоэффективный и экономически выгодный метод производства

Подробнее
Литье пластика в силикон

Изделия высокой точности с мелкими деталями и сложной текстурой

Подробнее
Изготовление пресс-форм

От проектирования и подбора материалов до высокоточной обработки

Подробнее

Полиуретан или пластик: что лучше для изделия?

Физические свойства — пластик

Плотность

Эластичность

Проводимость