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不同原料(結構)對聚氨酯彈性體性能影響

作者:九旭機械  更新時間:2018-05-11
  聚氨酯彈性體的原料品種繁多,大分子構造中基團組成和排列復雜,而且聚氨酯彈性體的合成辦法和加工辦法多種多樣,這樣就構成了聚氨酯彈性體化學構造的復雜性和物理構象的明顯差別,從而招致聚氨酯彈性體性能的改動。
 
  聚氨酯彈性體是在固體狀態下運用,在各種外力作用下所表現的機械強度是其運用性能重要的指標。普通來說,聚氨酯彈性體和其它高聚物一樣,其性能與分子量、分子間的作用力、鏈段的韌性、結晶傾向、支化和交聯,以及取代基的位置、極性和體積大小等要素有著親密的關系,但是,,聚氨酯彈性體與烴系(PP、PE等)高聚物不同,其分子構造是由軟段(低聚物多元醇)和硬段(多異氰酸酯、擴鏈交聯劑等)嵌段而成的,在其大分子之間,特別是硬鏈段之間的靜電力很強,而且常常有大量的氫鍵生成,這種激烈的靜電力作用,除直接影響力學性能外,還能促進硬鏈段的匯集,產生微相別離,改善彈性體的力學性能和上下溫性能。
 
  1、機械性能與構造的關系
 
  聚氨酯彈性體的機械性能取決于聚氨酯彈性體的結晶傾向,特別是軟鏈段的結晶傾向,但是,聚氨酯彈性體是在高彈狀態下運用的,不希望呈現結晶,所以,就需求經過配方和工藝設計,在彈性和強度之間找到均衡,使制備的聚氨酯彈性體在運用溫度下不結晶,具有良好的彈性,而在高度拉伸時能疾速結晶,并且這種結晶的消融溫度在室溫上下,當外力解除后,該結晶疾速消融,這種可逆結晶構造對進步聚氨酯彈性體的機械強度是十分有益的。
 
  聚氨酯彈性體能否具有可逆結晶,主要取決于軟鏈段的極性、分子量、分子間力和構造的規整性。聚酯的分子極性和分子間力大于聚醚,所以聚酯型聚氨酯彈性體的機械強度大于聚醚型聚氨酯彈性體;軟鏈段中的側基會使結晶性降低,從而會降低制品的機械性能。 聚氨酯硬鏈段的構造對聚氨酯彈性體的機械性能也有直接和間接的影響,通常,芳族二異氰酸酯(如MDI、TDI)要大于酯族二異氰酸酯(如HDI);有對稱構造的二異氰酸酯(如MDI)能賦予聚氨酯彈性體更高的硬度、拉伸強度和撕裂強度;擴鏈交聯劑構造對彈性體機械性能的影響與二異氰酸酯類似。
 
  2、耐熱性能與構造的關系
 
  高聚物的熱穩定性可用軟化溫度和熱合成溫度來權衡。普通狀況下,聚氨酯彈性體的熱合成溫度要低于軟化溫度。普通來說,聚酯型聚氨酯彈性體耐熱性比聚醚型聚氨酯彈性體要好;關于芳族二異氰酸酯來說,其耐熱次第為PPDI>NDI>MDI>TDI。
 
  3、低溫性能與構造的關系
 
  高聚物的低溫彈性通常用玻璃化溫度和耐寒系數權衡(或脆化溫度)。普通狀況下,聚醚型聚氨酯彈性體的低溫順順性比聚酯型的要好。
 
  4、耐水性能與構造的關系
 
  水對聚氨酯彈性體的作用:水的增塑作用(吸水性)和水的降解作用。當相對濕度為100%時:聚酯型聚氨酯彈性體的吸水率約為1.1%,性能降落約為10%;聚醚型聚氨酯彈性體的吸水率約為1.4%,性能降落約為20%;但聚醚型聚氨酯彈性體的水解穩定性要大于聚酯型聚氨酯彈性體。
 
  5、耐油性和耐藥品性與構造的關系
 
  聚氨酯彈性體的耐油脂和耐非極性溶劑的性能很好。普通聚酯型聚氨酯彈性體比聚醚型聚氨酯彈性體在耐油脂方面的性能更好;聚氨酯彈性體的硬度越高,其耐油脂性就越好;聚己內酯型聚氨酯彈性體的耐化學藥品(如硫酸、硝酸等)性能要優于其它型聚氨酯。
 
  聚氨酯彈性的總體耐堿性能和耐強極性溶劑(如環己酮、天那水等)不好。 6、NDI、PPDI型高性能聚氨酯彈性體
 
  NDI型聚氨酯彈性體,具有撕裂強度高、耐磨性能好、耐熱性好(耐熱可達100~120℃)、緊縮永世變形低、 回彈性好、耐油性能和耐溶劑性能優良、極好的動態力學性能和出色的耐切割性能等優良的特性;在20~80℃溫度變化范圍和高動態負荷條件下,具有較低的阻尼值,內生熱低,比TDI 和MDI 體系更經久耐用。
 
  PPDI型聚氨酯彈性體物理機械性能優,回彈性、耐磨性、抗疲倦性、耐熱性和耐濕熱性、耐溶劑性等比MDI/1.4-BD體系和TDI/MOCA體系要好很多,其動態力學性能比NDI型彈性體還要好。

本文鏈接不同原料(結構)對聚氨酯彈性體性能影響 http://www.chennaiciticenter.com/p/204.html

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