Ефекти на различни структури върху свойствата на полиуретановите еластомери
Има много видове суровини от полиуретанови еластомери, съставът и подреждането на групите в макромолекулната структура са сложни, а методите на синтез и методите за обработка на полиуретановите еластомери са различни, което съставлява сложността на химическата структура на полиуретановите еластомери и очевидна физическа форма. разлики, което води до промени в свойствата на полиуретановите еластомери.
Полиуретановият еластомер се използва в твърдо състояние и неговата механична якост при различни външни сили е най-важният показател за неговата производителност. Като цяло полиуретановите еластомери са същите като другите полимери и техните свойства са свързани с молекулното тегло, междумолекулните сили, издръжливостта на сегмента, склонността към кристализация, разклоняването и омрежването, както и позицията, полярността и размера на заместителите. Полиуретановите еластомери обаче се различават от полимерите на базата на въглеводороди (PP, PE и др.) и тяхната молекулярна структура е съставена от меки сегменти (олигомерни полиоли) и твърди сегменти (полиизоцианати, удължения на веригата и др.). омрежващ агент и др.) блокове, електростатичната сила е много силна между неговите макромолекули, особено между твърдите сегменти, и често се образуват голям брой водородни връзки. Тази силна електростатична сила, в допълнение към директната. Освен че влияе върху механичните свойства, тя може също да насърчи агрегирането на твърди сегменти, да произведе микрофазово разделяне и да подобри механичните свойства и свойствата на еластомерите при висока и ниска температура.
1. Връзката между механичните свойства и структурата
Механичните свойства на полиуретановия еластомер зависят от тенденцията на кристализация на полиуретановия еластомер, особено от тенденцията на кристализация на мекия сегмент. Полиуретановият еластомер обаче се използва във високо еластично състояние и не се очаква кристализация. Следователно е необходимо да се премине формулировката и дизайнът на процеса намира баланс между еластичност и здравина, така че приготвеният полиуретанов еластомер да не кристализира при температурата на използване, да има добра еластичност и може да кристализира бързо, когато е силно разтегнат, и температурата на топене на тази кристализация е около стайна температура, когато външната сила се отстрани, кристалът се топи бързо и тази обратима кристална структура е много полезна за подобряване на механичната якост на полиуретановия еластомер.
Дали полиуретановият еластомер може да има обратима кристализация зависи главно от полярността, молекулното тегло, междумолекулната сила и редовността на структурата на мекия сегмент. Молекулната полярност и междумолекулната сила на полиестера е по-голяма от тази на полиетера, така че механичната якост на полиестерния полиуретанов еластомер е по-голяма от тази на полиестерния полиуретанов еластомер; страничните групи в мекия сегмент ще намалят кристалността, което ще намали производителността на продукта. Механично поведение.
Структурата на полиуретановия твърд сегмент също оказва пряко и косвено влияние върху механичните свойства на полиуретановия еластомер. Обикновено ароматните диизоцианати (като MDI, TDI) са по-големи от естерните диизоцианати (като HDI); диизоцианатите със симетрични структури (като MDI) могат да придадат на полиуретановия еластомер по-висока твърдост, якост на опън и якост на разкъсване; ефектът на структурата на омрежващия агент за удължаване на веригата върху механичните свойства на еластомера е подобен на този на диизоцианата.
2. Връзката между топлоустойчивостта и структурата
The thermal stability of polymers can be measured by softening temperature and thermal decomposition temperature. In general, the thermal decomposition temperature of polyurethane elastomers is lower than the softening temperature. Generally speaking, polyester polyurethane elastomers have better heat resistance than polyether polyurethane elastomers; for aromatic diisocyanates, the heat resistance sequence is PPDI>NDI>MDI>TDI.
3. Връзката между нискотемпературни характеристики и структура
Нискотемпературната еластичност на полимерите обикновено се измерва чрез температурата на встъкляване и коефициента на студоустойчивост (или температурата на крехкост). Като цяло, гъвкавостта при ниски температури на полиетерния полиуретанов еластомер е по-добра от тази на полиестера.
4. Връзката между водоустойчивостта и структурата
Ефектът на водата върху полиуретановите еластомери: водна пластификация (водопоглъщане) и разграждане на водата. Когато относителната влажност е 100 процента: степента на абсорбция на вода на полиестерния полиуретанов еластомер е около 1,1 процента, а спадът на производителността е около 10 процента; степента на водопоглъщане на полиетер полиуретанов еластомер е около 1,4 процента, а спадът на производителността е около 20 процента; Въпреки това, хидролитната стабилност на полиетерните полиуретанови еластомери е по-голяма от тази на полиестерните полиуретанови еластомери.
5. Връзката между устойчивост на масло и химическа устойчивост и структура
Полиуретановите еластомери имат добра устойчивост на мазнини и неполярни разтворители. Като цяло полиестерните полиуретанови еластомери имат по-добри характеристики по отношение на устойчивост на мазнини от полиетерните полиуретанови еластомери; колкото по-висока е твърдостта на полиуретановия еластомер, толкова по-добра е устойчивостта на мазнини; химическата устойчивост на поликапролактоновите полиуретанови еластомери (като сярна киселина, азотна киселина и др.) е по-добра от другите видове полиуретан. Общата алкална устойчивост на еластичността на полиуретана и устойчивостта на силни полярни разтворители (като циклохексанон, вода Tianna и др.) не са добри.
