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1 原材料定型與試驗方法
聚氨酯原材料可供選擇的品種較多，兼顧工程技術要求及經濟成本兩方面因素，我們確立了以PTMG型預聚體和MOCA為主料的雙組分生產工藝路線，其中輔料包括四氯乙烯溶劑、二甲基硅油脫模劑、開姆洛克218膠黏劑等。
試驗面向的是中小件制品的生產，所需用膠量小(<50公斤)，且制作工藝簡單易實現，只要嚴格遵照技術要求，通過手工操作方法完全可以保證試樣或成品的質量。當采用手工操作完成時，使用的主要設備及工裝。
本文制定三種配型方案，混料后分別澆注圓盤磨損試塊，長方形試片，成型后經16小時后熟化處理制成終樣。具體操作流程：利用邵氏硬度計分別測試圓盤試塊的硬度，并將其依次安裝在濕法磨損試驗機上進行90個小時的磨損試驗，每4個小時更換一次新介質，記錄烘烤后的試塊前后失重比率，與已有高鉻鑄鐵BTMCr28耐磨試驗數據作對比;把4mm試片裁成啞鈴狀及褲形狀并使用QX-W400拉力機分組做拉力及抗撕裂試驗。同時配制腐蝕性溶液，相同條件下對渣漿泵常用耐磨蝕材料Cr30A(高鉻鑄鐵)及聚氨酯試樣懸掛浸泡，比較腐蝕破壞程度。
2 試驗結果與分析
2.1 物理機械性能分析
筆者對每組試樣分別進行了三次物理性能測試，結果取均值列入表2中。可見，三種類型聚氨酯彈性體材料的硬度、抗拉、耐撕裂強度均高于天然混煉橡膠。結果具有一定實際意義：當渣漿泵襯膠(天然橡膠)葉輪的外緣線速度>30m/s時，受離心力作用部件表面局部膠體會發生變形，這樣不僅對材料本身造成破壞，而且在運行過程中會逐漸加大軸功率，影響渣漿泵的正常運轉;相比之下，聚氨酯彈性體的物理性能會有明顯的提升，材料適用范圍得到拓展，部件運行過程中的穩定性與安全性也有所保證。
2.2 磨損試驗分析
采用轉速為2840rad/min三相電機作為旋轉驅動端，對每組聚氨酯圓盤樣塊及Cr30A金屬試塊持續進行相同時間的全浸入濕磨試驗，具體損耗情況。結果顯示，在小顆粒介質漿料(粒度40目以下)中，聚氨酯彈性體與混煉橡膠均有良好的表現，其中一組HB82試樣優勢明顯，第三組HB40D的抗磨系數與Cr30A較為接近，邵氏硬度在80～100S范圍內試樣抗磨性隨硬度變化呈遞減趨勢。這是因為在小顆粒磨料環境中，材料的破壞主要來自漿液的沖刷與磨料的犁削，在這種磨損機理中金屬材料的破壞屬于以硬碰硬，只有通過細化碳化物晶粒，提高基體馬氏體轉變量，增強二者的結合力，使抗剝離強度升高才能保證磨損面的可靠性，但這種處理方式難度較大而且會犧牲材質自身的韌性，在實際應用中不能得到完全發揮。而同樣磨料環境中，對于彈性體(包括混煉橡膠)耐磨層來說，抵抗破壞卻是采用“以柔克剛”的方式，磨料顆粒物的沖擊功被彈性體部分吸收，使材料表面微變形，從而縮小摩擦接觸面積，彈性體材料所有的退讓性，降低了表層失效的風險，對于聚氨酯彈性體材料來說，邵氏硬度增加到一定程度，表面吸能特性逐漸消失，直接磨損機率變大。然而在大顆粒磨料介質中彈性體材料并未體現出優勢，物理性能較低的混煉橡膠更是磨損較嚴重。這主要是因為磨料在二次碰撞后會產生新的帶有銳角的斷面或鋒利的棱邊，它對彈性體表面有一定的割裂作用，導致材料局部耐撕裂強度下降，所以試驗中聚氨酯彈性體與混煉橡膠試塊的失重率均明顯增加。盡管如此，聚氨酯彈性體材料內部有的網狀結構特征，使其整體性較好，機械物理性能更佳(相對混煉橡膠)，破壞并未擴展延伸也沒有造成微小區域脫落，在磨損數據上接近抗磨鑄鐵Cr30A。
2.3 耐腐蝕試驗分析
將試驗材料與對比材料試片懸掛浸泡在幾種腐蝕液中，定期更換液體，模擬實際工況環境的腐蝕情況。列舉了不同試驗材料的浸泡時間、環境條件及腐蝕后的結果描述。
聚氨酯彈性體材料在大多數腐蝕介質中是適用的。首先，有機材料本身在電解質中不發生電化學腐蝕;其次，隨澆注型聚氨酯原材料質量控制技術的進步，其制品的耐水性、耐溶劑、耐油性物質、耐酸堿的性能大有改善，而且聚氨酯經硫化處理后組織內部充分交聯，結構非常穩定，腐蝕液很難侵入破壞。這些特性使其在含有氯離子等鹵鹽溶液中、還原性介質中抗腐蝕性優勢更加明顯，而此種腐蝕環境里，鋼鐵材料往往通過高合金配比才能滿足使用要求。不過我們也發現在高濃度強氧化性酸(如濃硫酸、濃硝酸)及在高溫環境中，彈性體材料的適應性是不理想的。這主要因為聚氨酯是由碳、氫、氮、氧組成的有機化合物，長期暴露于上述境中局部會發生氧化嚴重時導致碳化，特別在熱氣氛中雖不像線性結構材料那樣容易分解，但其穩定性已然不足。到目前為止可以通過改性方法使聚氨酯彈性體材料的耐熱溫度達到150～200℃，但對于有磨料磨損的流體場合通常不建議在80℃以上長期使用。
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