ウレタンゴムの硬さを理解する:ショアデュロメータースケールの解説

ウレタンゴムはポリウレタンとも呼ばれ、自動車部品から産業機械まで幅広い用途に使用されている汎用素材です。ウレタンゴムの性能を決定する重要な特性の 1 つはその硬度です。ウレタンゴムの硬度を理解することは、製品の耐久性、柔軟性、耐性に影響するため、特定の用途に適した材料を選択するために非常に重要です。

シリアルNo. 製品
1 エポキシジンクリッチペイント

ウレタンゴムの硬度は、1920年代にアルバート・F・ショアによって開発されたショアデュロメータースケールを使用して測定されます。スケールは、材料のへこみに対する耐性を示す数値を提供します。スケールの数字が大きいほど、材料は硬くなります。ショア デュロメーター スケールにはいくつかのスケールがありますが、ウレタン ゴムに最も一般的に使用される 2 つはショア A とショア D です。

ショア A は、より柔軟で弾性のある、より柔らかいウレタンの測定に使用されます。このスケールの範囲は 0 ~ 100 で、0 は非常に柔らかく、100 は非常に硬いことを示します。たとえば、ショア A 硬度 20 のウレタン ゴムは非常に柔らかく柔軟性があり、ガスケットやシールなどの高い弾性が必要な用途に適しています。一方、ショア A 硬度が 90 のウレタン ゴムは非常に硬く、柔軟性に欠けるため、ホイールやローラーなどの高い耐摩耗性が必要な用途に最適です。

一方、ショア D が使用されます。より硬く、弾性が少ないより硬いウレタンを測定します。このスケールも 0 ~ 100 の範囲ですが、このスケールで測定される材料は一般に、Shore A スケールで測定される材料よりも硬くなります。ショア D 硬度 50 のウレタン ゴムは、比較的硬くて硬いと考えられ、保護コーティングや機械部品など、高い耐衝撃性が必要な用途に適しています。

ショア デュロメーター スケールは、硬度のみを提供することに注意することが重要です。引張強度や伸びなどの他の機械的特性ではなく、硬度の尺度です。したがって、特定の用途向けにウレタンゴムを選択するときは、硬度だけでなく、材料の性能に影響を与える可能性のある他の特性も考慮することが不可欠です。

ショアデュロメータースケールに加えて、他の測定方法もあります。ロックウェル硬さ試験やバーコル硬さ試験などのウレタンゴムの硬さ。ただし、ショア デュロメーター スケールは、そのシンプルさと信頼性により、依然として最も広く使用されている方法です。

番号 名前
1 フッ素系中塗り塗料

結論として、ウレタンゴムの硬度は、さまざまな用途への適性を決定する重要な特性です。ショアデュロメータースケールは、ウレタンゴムの硬度を測定するための標準化された方法を提供し、メーカーやエンジニアがニーズに合わせて適切な材料を選択できるようにします。ショアデュロメータースケールのさまざまなスケールと値を理解することで、使用するウレタンゴムの種類について情報に基づいた決定を下すことができ、製品の最適な性能と寿命を確保できます。

ウレタンゴムの硬さと性能を左右する要素

ウレタンゴムはポリウレタンゴムとも呼ばれ、耐摩耗性、柔軟性、耐久性などに優れた特性を持っているため、様々な産業で広く使用されている汎用素材です。ウレタンゴムの硬度は、さまざまな用途での性能に影響を与える重要な要素です。特定のニーズに適した材料を選択するには、ウレタン ゴムの硬度に影響を与える要因を理解することが不可欠です。

ウレタン ゴムの硬度を決定する主な要素の 1 つは、ポリウレタン自体の配合です。ウレタンゴムはポリオールとイソシアネートを反応させて合成されますが、これら 2 つの成分の比率は最終製品の硬度に大きな影響を与えます。一般にイソシアネートの割合が高くなるとウレタンゴムは硬くなり、ポリオール含有量が増えると材料が柔らかくなる傾向があります。さらに、ポリオールの分子量と構造も硬度に影響を与える可能性があり、通常、分子量が高くなるほどウレタンは柔らかくなります。

もう 1 つの重要な要素は、ウレタン ゴム配合物中の添加剤と充填剤の存在です。ウレタンゴムの特性を変えるために、可塑剤、硬化剤、補強剤などのさまざまな添加剤を配合することができます。たとえば、可塑剤は材料の柔軟性を高めるために使用されますが、硬度を低下させることもあります。逆に、シリカやカーボンブラックなどの補強用充填剤は、ウレタンゴムの硬度を高め、機械的強度を向上させることができます。これらの添加剤の種類と量は、硬度とその他の特性の望ましいバランスを達成するために慎重に選択する必要があります。

ウレタンゴムの製造時の加工条件も、硬度の決定に重要な役割を果たします。温度、圧力、硬化時間などの要因はポリマーネットワークの架橋密度に影響を与える可能性があり、それが硬度に直接影響します。一般に、硬化温度が高く、硬化時間が長いと架橋結合が増加し、材料がより硬くなります。ウレタン ゴムが意図した用途の特定の硬度要件を確実に満たすように、これらの加工パラメーターを最適化することが重要です。

環境要因も時間の経過とともにウレタン ゴムの硬度に影響を与える可能性があります。熱、紫外線 (UV)、化学物質などの要素にさらされると、材料が劣化し、硬度が変化する可能性があります。たとえば、高温に長時間さらされると、ウレタンゴムの老化プロセスが加速され、脆くなり、弾力性が失われる可能性があります。同様に、紫外線はポリマー鎖を破壊し、硬度の低下を引き起こす可能性があります。これらの影響を軽減するために、環境劣化に対する耐性を高める安定剤と UV 防止剤をウレタン ゴムに配合することができます。

alt-5620

結論として、ウレタン ゴムの硬度は、ポリウレタンの配合、添加剤や充填剤の存在、加工条件、環境への曝露などの要因の複雑な相互作用によって影響されます。これらの要因を理解して制御することで、メーカーはさまざまな用途の特定の要求を満たすようにウレタンゴムの硬度を調整できます。このカスタマイズにより、耐久性、柔軟性、耐摩耗性などの性能特性を最適化することができ、ウレタンゴムは幅広い産業用途に適応性の高い材料となっています。

Similar Posts