淺議聚氨酯PU板在仿石材磚生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

王榮軍　賀良清　張德明　李祥德　宗志恒

摘? ? 要：RT-15A型全自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備的鐵質(zhì)面料刮板存在一定缺陷，在使用該設(shè)備生產(chǎn)仿石材磚過程中有返底料現(xiàn)象，導(dǎo)致仿石材磚面層被污染，仿石材效果變差。結(jié)合仿石材磚生產(chǎn)過程中的此工藝缺陷，研究人員對原鐵質(zhì)面料刮板進(jìn)行技術(shù)改造，將其鐵質(zhì)刮板更換為聚氨酯PU板，在生產(chǎn)過程中，有效的防止了返底料現(xiàn)象，解決了仿石材磚面層被污染的問題，使路面磚的仿石材效果明顯。

關(guān)鍵詞：聚氨酯PU板，仿石材磚，生產(chǎn)，應(yīng)用

1? 引言

聚氨酯是指在分子主鏈上含有較多氨基甲酸酯基團(tuán)特征結(jié)構(gòu)的一大類聚合物，是一種介于塑料和橡膠之間的高分子材料，其化學(xué)結(jié)構(gòu)多元化、伸長率大、加工工藝優(yōu)良、易投入工業(yè)化生產(chǎn)，具有優(yōu)異的耐磨性和力學(xué)性能，因此非常適合于制作大型復(fù)雜構(gòu)件，應(yīng)用于仿石材磚生產(chǎn)過程中的面料刮板，可有效的防止返底料現(xiàn)象，解決了仿石材磚面層被污染的問題，使磚的仿石材效果明顯，同時(shí)也降低了仿石材磚的殘次品率。

2? 仿石材磚生產(chǎn)工藝及設(shè)備

蘭州新區(qū)市政建材有限公司采用的RT-15A型設(shè)備，生產(chǎn)不同類型的仿石材磚，該設(shè)備利用全自動(dòng)控制程序，通過原材料攪拌→振動(dòng)壓實(shí)成型→輸送系統(tǒng)運(yùn)輸→升（降）板機(jī)→入窯養(yǎng)護(hù)→出窯碼垛→產(chǎn)品存放等工序進(jìn)行路面磚全自動(dòng)生產(chǎn)，每個(gè)生產(chǎn)工序都有條不紊。和普通生產(chǎn)線相比，RT-15A型全自動(dòng)生產(chǎn)線具有生產(chǎn)規(guī)模大、生產(chǎn)速度快、節(jié)省人力成本、產(chǎn)品種類多、產(chǎn)品外觀尺寸標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。

3? 生產(chǎn)過程中存在的問題

RT-15A型全自動(dòng)砌塊生產(chǎn)設(shè)備自帶的面料刮板為鐵質(zhì)刮板，屬于剛性連接，存在易磨損的缺點(diǎn)，且磨損后與模具之間具有一定間隙，無法通過自身彌補(bǔ)其間隙，在生產(chǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)底料刮不干凈的情況，導(dǎo)致面料里面混有底料，成型好的仿石材磚面層會(huì)出現(xiàn)返底料現(xiàn)象。此種情況嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀，導(dǎo)致仿石材效果不明顯，使得仿石材磚的殘次品數(shù)量急劇增加，給公司造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。

4? 聚氨酯PU板的應(yīng)用

4.1? 聚氨酯概述

聚氨酯是指在分子主鏈上含有較多氨基甲酸酯基團(tuán)特征結(jié)構(gòu)的一大類聚合物，是一種介于塑料和橡膠之間的高分子材料，它的伸長率大、硬度范圍寬，配方調(diào)整范圍大，具有優(yōu)異的耐磨性和力學(xué)性能。而澆注型聚氨酯彈性體（CPUR），是聚氨酯彈性體三大加工類型中最重要的一種，其用量占聚氨酯量的60% ，它具有化學(xué)結(jié)構(gòu)多元化、粘度易調(diào)整，加工工藝優(yōu)良、易投入工業(yè)化生產(chǎn)、使用方便和固化快等優(yōu)點(diǎn)，因此非常適合于制作大型復(fù)雜構(gòu)件。聚氨酯耐磨襯板就是采用澆注型聚氨酯彈性體工藝方式生產(chǎn)加工而成。 聚氨酯為大分子鏈中含有氨酯型重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的一類聚合物，全稱為聚氨基酸酯，英文全稱為polyurethane，簡稱PU或PUR。PU是由多異氰酸酯與聚醚型或聚酯型多元醇在一定比例下反映的產(chǎn)物。

PU彈性體的性能： PU彈性體的性能介于塑多元醇合成的PU彈性體的性能稍有差異。聚酯型PU的力學(xué)性能高，耐油性好，但耐水性較差;聚醚型PU的耐低溫性及耐水解性優(yōu)于聚酯型，但耐油性，力學(xué)性能稍差一點(diǎn)。

PU板的力學(xué)性能： PU彈性體的硬度變化范圍比較寬，可以邵氏A10到D80，斷裂伸長率高達(dá)600%～800%。而天然橡膠的最高邵氏硬度僅為A70，斷裂伸長率為550%。 PU彈性體的撕裂強(qiáng)度較高，比天然橡膠大2～5倍。PU彈性體的回彈性高，減震效果好。PU彈性體的耐磨性好，為天然橡膠的3～10倍。

4.2聚氨酯特點(diǎn)

（1）硬度范圍寬。在高硬度下仍具有橡膠的伸長率和回彈性。聚氨酯板的硬度范圍為邵氏A10-D80。

（2）強(qiáng)度高。在橡膠硬度下它們的扯斷強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和承載能力比通用橡膠高得多。在高硬度下其沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)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范圍內(nèi)，約為橡膠的3～5倍。

（4）耐油。聚氨酯板是一種強(qiáng)極性高分子化合物，和非極性礦物油的親和性小，在燃料油和機(jī)械油中幾乎不受侵蝕。

（5）耐氧和臭氧性能好。

（6）吸振性能優(yōu)良，可做減振、緩沖作用。在模具制造業(yè)中，替代橡膠及彈簧。

（7）具有良好的低溫性能。

（8）耐輻射性能。聚氨酯耐高能射線的性能很好，在高輻射劑量下仍具有滿意的使用性能。

4.3應(yīng)用

結(jié)合仿石材磚生產(chǎn)過程中的此工藝缺陷，研究人員對原鐵質(zhì)面料刮板進(jìn)行技術(shù)改造，通過精確的測量計(jì)算、畫圖標(biāo)記、裁剪、安裝、試生產(chǎn)等工序，將其鐵質(zhì)刮板更換為聚氨酯PU板。在試生產(chǎn)過程中，有效的防止了返底料現(xiàn)象，解決了仿石材磚面層被污染的問題，使路面磚的仿石材效果更加明顯，同時(shí)也減少了原材料的浪費(fèi)、降低了仿石材磚的殘次品率，提高了公司的經(jīng)濟(jì)效益。

5? 結(jié)語

路面磚是市政工程中最重要的市政建筑材料之一，具有原料豐富、成本低、抗壓強(qiáng)度高、使用廣泛等顯著特點(diǎn)，特別是隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)和城市化建設(shè)的快速發(fā)展，對路面磚的需求量也與日俱增，對路面磚的外觀質(zhì)量、耐久性等方面要求也較為嚴(yán)格。傳統(tǒng)制磚機(jī)面料刮板及生產(chǎn)工藝存在一定自身缺陷，聚氨酯PU板面料刮板替換傳統(tǒng)鐵質(zhì)面料刮板作為一種新型的制磚方法，應(yīng)用于仿石材磚生產(chǎn)后，在滿足工程要求的基礎(chǔ)上大幅提高了路面磚的美觀度，增強(qiáng)了路面磚的仿石材效果。

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