目前主流的聚氨酯耐磨剂有哪些类型和品牌?

目前主流的聚氨酯耐磨剂有哪些类型和品牌?

在聚氨酯制品的开发过程中,耐磨性能往往是决定产品使用寿命的关键因素。无论是鞋底、传送带还是工业轮子,优异的耐磨性都能显著提升产品竞争力。那么,目前市场上有哪些主流的耐磨剂类型和品牌呢?让我们一起来深入了解。

耐磨剂的三大主流类型

1. 硬质填料型耐磨剂
这类耐磨剂通过在聚氨酯基体中形成"微骨架"来承担主要磨损力。

主要类型包括:

无机氧化物:纳米氧化铝、二氧化硅等

碳化物:碳化硅、碳化硼等

氮化物:氮化硅、氮化硼等

2. 润滑型耐磨剂
通过降低摩擦系数来减少磨损,主要包括:

氟系润滑剂:聚四氟乙烯(PTFE)微粉

硅系润滑剂:有机硅微粉

蜡系润滑剂:聚乙烯蜡、聚酰胺蜡

3. 复合功能型耐磨剂
结合多种机理实现协同增效:

纳米复合材料:如纳米粘土/石墨烯复合体系

核壳结构材料:硬核-软壳型复合粒子

主要品牌及产品特点

国际品牌:

杜邦:Zonyl系列PTFE微粉,以优异的自润滑性和低摩擦系数著称

赢创:AEROSIL系列气相二氧化硅,提供优异的增强效果

米其林:Carbon Black系列炭黑,在补强的同时提升耐磨性

国产品牌:

万华化学:WD系列耐磨剂,针对不同硬度聚氨酯体系开发

华峰化学:HF系列功能助剂,性价比优异

广州优润:CUBD系列纳米耐磨剂,在透明制品中表现突出

目前主流的聚氨酯耐磨剂有哪些类型和品牌?

特点及用途 

 CUBD-NML是针对要求透明外观的聚醚型聚氨酯材料提高耐磨性的需求而研发,具有如下特性: 

 ⚫ 不影响聚氨酯的透明度。与聚醚型聚氨酯适度相容,不会出现因不相容导致的发雾现象。 

 ⚫ 不影响材料物性。不含单官能度活性氢物质,不影响材料物性。 

 ⚫ 长效耐磨性。具有耐迁移的特性,在聚氨酯材料中保持长效耐磨性。 

 ⚫ 降低预聚体粘度。不但改善了生产时物料的流动性,还提高了制品的耐磨度。 CUBD-NML 作为耐磨剂不影响聚醚型聚氨酯本体透明度的显著特征,推荐用于对外观透明度有较高要求的 浇注聚氨酯弹性体、弹性涂料等,比如推荐用于透明溜冰鞋轮、滑板轮、透明胶辊等等。 需要注意的是:CUBD-NML不影响透明度仅限用于聚醚型聚氨酯,用于聚酯型会导致体系不透明。

各类型耐磨剂的性能比较

硬质填料型的优势在于显著提升材料硬度和耐刮擦性,但过量添加可能影响韧性。以纳米氧化铝为例,添加3-5%即可提升耐磨性40%以上。

润滑型耐磨剂能有效降低摩擦系数,特别适用于高速摩擦场合。PTFE微粉添加2-3%就能将摩擦系数降低50%以上。

复合功能型通常能兼顾多种性能,但成本相对较高,适用于高端应用领域。

选择耐磨剂的关键考量因素

  1. 应用场景需求

鞋底材料:侧重抗弯曲磨损和防滑

工业传送带:要求耐冲击和抗切割

滚轮制品:需要低发热和抗疲劳

  1. 性能平衡

透明制品:选择折射率匹配的耐磨剂

高弹性制品:避免过度牺牲回弹性

着色制品:考虑耐磨剂对颜色的影响

  1. 工艺适应性

分散难易程度

与基体的相容性

对固化过程的影响

应用案例分析

以聚氨酯鞋底为例:

添加5%纳米二氧化硅,Taber磨耗量降低35%

配合3% PTFE微粉,摩擦系数降低45%

复合使用时可实现协同增效,寿命提升达80%

未来发展趋势

当前耐磨剂的发展呈现以下趋势:

纳米化:向更细粒径、更窄分布发展

功能化:单一材料具备多重功能

环保化:无毒、可再生的生物基耐磨剂

智能化:具有自修复功能的耐磨体系

结语

选择合适的耐磨剂需要综合考虑产品要求、工艺条件和成本目标。建议先从实验室小试开始,通过Taber磨耗、DIN磨耗等标准测试方法验证效果,再逐步放大到生产规模。记住,最好的耐磨剂不一定是最贵的,而是最适合你的产品体系的。


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