浅议聚氨酯PU板在仿石材砖生产过程中的应用

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　　摘    要：RT-15A型全自动生产设备的铁质面料刮板存在一定缺陷，在使用该设备生产仿石材砖过程中有返底料现象，导致仿石材砖面层被污染，仿石材效果变差。结合仿石材砖生产过程中的此工艺缺陷，研究人员对原铁质面料刮板进行技术改造，将其铁质刮板更换为聚氨酯PU板，在生产过程中，有效的防止了返底料现象，解决了仿石材砖面层被污染的问题，使路面砖的仿石材效果明显。
　　关键词：聚氨酯PU板，仿石材砖，生产，应用
　　1  引言
　　聚氨酯是指在分子主链上含有较多氨基甲酸酯基团特征结构的一大类聚合物，是一种介于塑料和橡胶之间的高分子材料，其化学结构多元化、伸长率大、加工工艺优良、易投入工业化生产，具有优异的耐磨性和力学性能，因此非常适合于制作大型复杂构件，应用于仿石材砖生产过程中的面料刮板，可有效的防止返底料现象，解决了仿石材砖面层被污染的问题，使砖的仿石材效果明显，同时也降低了仿石材砖的残次品率。
　　2  仿石材砖生产工艺及设备
　　兰州新区市政建材有限公司采用的RT-15A型设备，生产不同类型的仿石材砖，该设备利用全自动控制程序，通过原材料搅拌→振动压实成型→输送系统运输→升（降）板机→入窑养护→出窑码垛→产品存放等工序进行路面砖全自动生产，每个生产工序都有条不紊。和普通生产线相比，RT-15A型全自动生产线具有生产规模大、生产速度快、节省人力成本、产品种类多、产品外观尺寸标准、产品强度高等优点。
　　3  生产过程中存在的问题
　　RT-15A型全自动砌块生产设备自带的面料刮板为铁质刮板，属于刚性连接，存在易磨损的缺点，且磨损后与模具之间具有一定间隙，无法通过自身弥补其间隙，在生产过程中会出现底料刮不干净的情况，导致面料里面混有底料，成型好的仿石材砖面层会出现返底料现象。此种情况严重影响产品外观，导致仿石材效果不明显，使得仿石材砖的残次品数量急剧增加，给公司造成了一定的经济损失。
　　4  聚氨酯PU板的应用
　　4.1  聚氨酯概述
　　聚氨酯是指在分子主链上含有较多氨基甲酸酯基团特征结构的一大类聚合物，是一种介于塑料和橡胶之间的高分子材料，它的伸长率大、硬度范围宽，配方调整范围大，具有优异的耐磨性和力学性能。而浇注型聚氨酯弹性体（CPUR），是聚氨酯弹性体三大加工类型中最重要的一种，其用量占聚氨酯量的60% ，它具有化学结构多元化、粘度易调整，加工工艺优良、易投入工业化生产、使用方便和固化快等优点，因此非常适合于制作大型复杂构件。聚氨酯耐磨衬板就是采用浇注型聚氨酯弹性体工艺方式生产加工而成。 聚氨酯为大分子链中含有氨酯型重复结构单元的一类聚合物，全称为聚氨基酸酯，英文全称为polyurethane，简称PU或PUR。PU是由多异氰酸酯与聚醚型或聚酯型多元醇在一定比例下反映的产物。
　　PU弹性体的性能： PU弹性体的性能介于塑多元醇合成的PU弹性体的性能稍有差异。聚酯型PU的力学性能高，耐油性好，但耐水性较差;聚醚型PU的耐低温性及耐水解性优于聚酯型，但耐油性，力学性能稍差一点。
　　PU板的力学性能： PU弹性体的硬度变化范围比较宽，可以邵氏A10到D80，断裂伸长率高达600%～800%。而天然橡胶的最高邵氏硬度仅为A70，断裂伸长率为550%。 PU弹性体的撕裂强度较高，比天然橡胶大2～5倍。PU弹性体的回弹性高，减震效果好。PU弹性体的耐磨性好，为天然橡胶的3～10倍。
　　4.2聚氨酯特点
　　（1）硬度范围宽。在高硬度下仍具有橡胶的伸长率和回弹性。聚氨酯板的硬度范围为邵氏A10-D80。
　　（2）强度高。在橡胶硬度下它们的扯断强度、撕裂强度和承载能力比通用橡胶高得多。在高硬度下其沖击强度和弯曲强度又比塑料高得多。
　　（3）耐磨。其耐磨性能非常杰出，一般在0.01～0.10（cm3）/1.61km范围内，约为橡胶的3～5倍。
　　（4）耐油。聚氨酯板是一种强极性高分子化合物，和非极性矿物油的亲和性小，在燃料油和机械油中几乎不受侵蚀。
　　（5）耐氧和臭氧性能好。
　　（6）吸振性能优良，可做减振、缓冲作用。在模具制造业中，替代橡胶及弹簧。
　　（7）具有良好的低温性能。
　　（8）耐辐射性能。聚氨酯耐高能射线的性能很好，在高辐射剂量下仍具有满意的使用性能。
　　4.3应用
　　结合仿石材砖生产过程中的此工艺缺陷，研究人员对原铁质面料刮板进行技术改造，通过精确的测量计算、画图标记、裁剪、安装、试生产等工序，将其铁质刮板更换为聚氨酯PU板。在试生产过程中，有效的防止了返底料现象，解决了仿石材砖面层被污染的问题，使路面砖的仿石材效果更加明显，同时也减少了原材料的浪费、降低了仿石材砖的残次品率，提高了公司的经济效益。
　　5  结语
　　路面砖是市政工程中最重要的市政建筑材料之一，具有原料丰富、成本低、抗压强度高、使用广泛等显著特点，特别是随着我国基础建设和城市化建设的快速发展，对路面砖的需求量也与日俱增，对路面砖的外观质量、耐久性等方面要求也较为严格。传统制砖机面料刮板及生产工艺存在一定自身缺陷，聚氨酯PU板面料刮板替换传统铁质面料刮板作为一种新型的制砖方法，应用于仿石材砖生产后，在满足工程要求的基础上大幅提高了路面砖的美观度，增强了路面砖的仿石材效果。
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