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。
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
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

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。
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。
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
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
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
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%
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
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。