Vliv různých struktur na vlastnosti polyuretanových elastomerů
Existuje mnoho druhů surovin pro polyuretanové elastomery, složení a uspořádání skupin v makromolekulární struktuře jsou složité a metody syntézy a způsoby zpracování polyuretanových elastomerů jsou různé, což představuje složitost chemické struktury polyuretanových elastomerů a zjevnou fyzickou konstituci. rozdíly, což má za následek změny vlastností polyuretanových elastomerů.
Polyuretanový elastomer se používá v pevném stavu a jeho mechanická pevnost při různých vnějších silách je nejdůležitějším ukazatelem jeho výkonu. Obecně jsou polyuretanové elastomery stejné jako jiné polymery a jejich vlastnosti souvisejí s molekulovou hmotností, mezimolekulárními silami, houževnatostí segmentů, tendencí ke krystalizaci, větvením a síťováním, stejně jako s polohou, polaritou a velikostí substituentů. Polyuretanové elastomery se však od polymerů na bázi uhlovodíků (PP, PE atd.) liší a jejich molekulární struktura je složena z měkkých segmentů (oligomerní polyoly) a tvrdých segmentů (polyisokyanáty, prodloužení řetězců atd.). síťovací činidlo apod.) blokuje, mezi jeho makromolekulami, zejména mezi tvrdými segmenty, je velmi silná elektrostatická síla a často vzniká velké množství vodíkových vazeb. Tato silná elektrostatická síla, kromě přímé Kromě ovlivnění mechanických vlastností, může také podporovat agregaci tvrdých segmentů, produkovat separaci mikrofází a zlepšit mechanické vlastnosti a vlastnosti elastomerů při vysokých a nízkých teplotách.
1. Vztah mezi mechanickými vlastnostmi a strukturou
Mechanické vlastnosti polyuretanového elastomeru závisí na tendenci polyuretanového elastomeru ke krystalizaci, zejména na tendenci ke krystalizaci měkkého segmentu. Polyuretanový elastomer se však používá ve vysoce elastickém stavu a krystalizace se neočekává. Proto je nutné projít složením a Návrh procesu najde rovnováhu mezi elasticitou a pevností, aby připravený polyuretanový elastomer nekrystalizoval při teplotě použití, měl dobrou elasticitu a mohl rychle krystalizovat, když je vysoce natažen, a teplota tání této krystalizace je kolem pokojové teploty, když je odstraněna vnější síla, krystal taje rychle a tato reverzibilní krystalová struktura je velmi prospěšná pro zlepšení mechanické pevnosti polyuretanového elastomeru.
Zda může mít polyuretanový elastomer reverzibilní krystalizaci, závisí především na polaritě, molekulové hmotnosti, mezimolekulární síle a pravidelnosti struktury měkkého segmentu. Molekulární polarita a intermolekulární síla polyesteru je větší než u polyetheru, takže mechanická pevnost polyesterového polyuretanového elastomeru je větší než u polyetherpolyuretanového elastomeru; boční skupiny v měkkém segmentu sníží krystalinitu, což sníží výkon produktu. Mechanické chování.
Struktura polyuretanového tvrdého segmentu má také přímý a nepřímý vliv na mechanické vlastnosti polyuretanového elastomeru. Obecně jsou aromatické diisokyanáty (jako je MDI, TDI) větší než esterdiisokyanáty (jako je HDI); diisokyanáty se symetrickými strukturami (jako je MDI) mohou poskytnout polyuretanovému elastomeru vyšší tvrdost, pevnost v tahu a pevnost v roztržení; účinek struktury síťovacího činidla prodlužujícího řetězce na mechanické vlastnosti elastomeru je podobný jako u diisokyanátu.
2. Vztah mezi tepelným odporem a konstrukcí
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. Vztah mezi nízkoteplotním výkonem a strukturou
Nízkoteplotní elasticita polymerů se obvykle měří teplotou skelného přechodu a koeficientem odolnosti proti chladu (neboli teplotou křehnutí). Obecně je pružnost polyetherpolyuretanového elastomeru při nízké teplotě lepší než pružnost polyesteru.
4. Vztah mezi voděodolností a strukturou
Vliv vody na polyuretanové elastomery: plastifikace vody (absorpce vody) a degradace vody. Když je relativní vlhkost 100 procent: míra absorpce vody polyesterovým polyuretanovým elastomerem je asi 1,1 procenta a pokles výkonu je asi 10 procent; míra absorpce vody polyetherpolyuretanovým elastomerem je asi 1,4 procenta a pokles výkonu je asi 20 procent; Avšak hydrolytická stabilita polyetherpolyuretanových elastomerů je větší než u polyesterových polyuretanových elastomerů.
5. Vztah mezi odolností vůči oleji a chemickou odolností a strukturou
Polyuretanové elastomery mají dobrou odolnost vůči mastnotě a nepolárním rozpouštědlům. Obecně platí, že polyesterové polyuretanové elastomery mají lepší odolnost proti mastnotě než polyetherpolyuretanové elastomery; čím vyšší je tvrdost polyuretanového elastomeru, tím lepší je odolnost proti mastnotě; chemická odolnost polykaprolaktonových polyuretanových elastomerů (jako je kyselina sírová, kyselina dusičná atd.) je lepší než u jiných typů polyuretanu. Celková odolnost proti alkáliím, elasticita polyuretanu a odolnost vůči silným polárním rozpouštědlům (jako je cyklohexanon, voda Tianna atd.) nejsou dobré.
