ポリウレタン(ウレタンゴム)はサイクル荷重に超強い!
ポリウレタン(ウレタンゴム)は、繰り返し振動(サイクル荷重)に対して非常に高い耐久性を持っています。
特に、「低〜中周波・高減衰が必要なサイクル荷重」環境では、数あるゴム材料の中でも最強クラスです。
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特性 |
ポリウレタンの性能 |
備考 |
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疲労寿命 |
◎(天然ゴムの5〜20倍) |
繰り返し応力に強い |
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ヒステリシス損失 |
◎◎(損失係数 tanδ = 0.3〜0.6) |
ゴム中トップクラスの減衰性能 |
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引張強度 |
30〜50 MPa(天然ゴムの3〜5倍) |
大きな応力でも変形しにくい |
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共振抑制性 |
高い |
振動エネルギーを熱に変換して吸収 |
🔍 サイクル荷重に強い理由
1. 高分子鎖の「自己修復性」
ウレタン結合(-NHCOO-)が水素結合で可逆的に切断・再結合する性質を持っています。
このメカニズムによって、疲労亀裂の成長が遅れ、寿命が延びるのです。
2. 高減衰による「共振抑制」
ポリウレタンは振動エネルギーを熱に変換して素早く減衰させるため、共振による破壊を防ぎます。
この特性が、機械振動や衝撃吸収用途に最適です。
3. 高強度・高硬度
引張強度が30〜50 MPaと非常に高く、高応力下でも変形しにくいのが特徴です。
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材料 |
試験条件 |
破断までのサイクル数 |
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ポリウレタン(95A) |
10 Hz、±20% ひずみ |
1,500,000 回 |
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天然ゴム(NR) |
同条件 |
200,000 回 |
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EPDM |
同条件 |
800,000 回 |
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シリコーン |
同条件 |
>2,000,000 回(発熱少) |
ポリウレタンは、低〜中周波のサイクル荷重環境で圧倒的な耐久性(天然ゴムの10倍以上)を発揮します。
ただし注意点もあります。