Odporność na ścieranie powłok poliuretanowych
Na szybkość zużywania erozyjnego wpływa prędkość uderzenia cząstek, a także kąt, pod jakim padają one na powierzchnię. Duże znaczenie ma również grubość powłoki. Im większa jest jej grubość, tym mniejsze jest zużycie erozyjne, ale ze wzrostem grubości powłoki dochodzi do zwiększenia naprężeń wewnętrznych, które mogą spowodować jej pęknięcia i lokalne odwarstwienia. Kolejnym czynnikiem decydującym o szybkości ścieralności powłoki są naturalne warunki środowiskowe, które wpływają na własności sprężyste, wytrzymałościowe oraz tribologiczne.
Powłoki poliuretanowe
Poliuretany (PUR) to liniowe lub usieciowane polimery powstałe w wyniku addycyjnej polimeryzacji wielofunkcyjnych izocyjanianów i polioli według poniższej reakcji (Rys.1) [1-6]*.
Rys. 1. Reakcja otrzymywania poliuretanów.
Elastomery poliuretanowe w swojej strukturze chemicznej posiadają segmenty sztywne (grupy izocyjanianowe) oraz elastyczne (grupy metylenowe, estrowe, bądź eterowe) determinujące ich właściwości. Dzięki takiej budowie poliuretany charakteryzują się dużą elastycznością, a jednocześnie dość dobrą wytrzymałością na rozciąganie oraz dobrą odpornością na zużycie ścierne [7]. Jedną z wielu zalet poliuretanów jest ich odporność na działanie wody oraz czynników atmosferycznych oraz dobra odporność na działanie smarów, olejów, rozpuszczalników i rozcieńczonych kwasów oraz zasad [8-10].
Poliuretany, ze względu na swoje właściwości, są stosowane w wielu dziedzinach techniki. Można wytwarzać z nich takie materiały, jak: pianki - stosowane w przemyśle meblarskim, motoryzacyjnym, lotnictwie (izolacja akustyczna, termiczna); elastomery powłokowe i konstrukcyjne (kleje, farby, lakiery) [11]. Od niedawna poliuretany stosowane są również jako biomateriały w inżynierii tkankowej i medycynie [12]. Z elastycznych, a jednocześnie bardzo twardych elastomerów poliuretanowych powszechnie produkowane są tłumiki drgań mechanicznych w maszynach przemysłowych czy uchwytach młotów pneumatycznych [5, 6].
Tabela 1. Właściwości poliuretanu.
Metodologia
Odporność na ścieranie powłok wyznaczono zgodnie z normą PN-C-81516:1976P. Próbkę stalową (stal DC01 o grubości 1 mm) pokrytą badaną powłoką umieszczono pod kątem ?=45° w urządzeniu przedstawionym na rysunku 2. Powłoka poddawana była działaniu strumienia materiału ściernego, wsypywanego porcjami do leja przyrządu, który następnie rurą transportującą swobodnie spadał na jej powierzchnię. Masa jednej porcji elektrokorundu podawanego do leja zasypowego wynosiła 3,5 kg, natomiast w momencie przetarcia powłoki porcję ścierniwa zmniejszono do 0,5 kg. Badania kontynuowano do momentu ukazania się powierzchni podłoża stalowego w kształcie elipsy, której większa średnica wynosiła 3,6-3,7 mm. Jako materiał ścierny zastosowano elektrokorund szlachetny 99A (wg PN-M-59111: 1976) o symbolu ziarna F30 - rozmiar 600-710 µm (wg PN-ISO 8486-2:1998) (rys. 3). Elektrokorund szlachetny jest syntetycznym ścierniwem wielokrotnego użytku, którego podstawowym składnikiem jest tlenek glinu (zawartość Al2O3 ponad 99%), a pozostałymi są Na2O, K2O, CaO, SiO2 i Fe2O. Jego twardość wynosi powyżej 9 w skali Mohsa, a gęstość właściwa 3,95 ?0,5 g/cm3.
Komentarze (0)