Właściwości mechaniczne i strukturapoliuretanelastomer
Właściwości mechaniczne
Struktura i długość miękkich i twardych segmentów elastomeru poliuretanowego oraz siła między miękkimi i twardymi segmentami bezpośrednio wpływają na właściwości mechaniczne elastomeru. Ponadto możliwość wystąpienia separacji mikrofaz, stopień separacji mikrofaz i równomierność rozkładu twardych segmentów w miękkich segmentach są również ważnymi czynnikami wpływającymi na właściwości mechanicznepoliuretanelastomery.Wpływ segmentu miękkiego na właściwości mechanicznepoliuretanelastomer
Wpływ rodzaju poliolu
Elastyczne segmentypoliuretanelastomery składają się głównie z polioli oligomerowych, które można podzielić na poliole poliestrowe, poliole polieterowe i poliole poliolefinowe. Ich główna struktura łańcucha wpływa na wytrzymałość elastomeru na rozciąganie. , Wytrzymałość na rozdarcie i inne właściwości mają większy wpływ. Często stosowane poliole obejmują głównie poliester i polieter. Cząsteczka poliolu poliestrowego zawiera więcej polarnych grup estrowych, które mają większą energię kohezji i mogą tworzyć silniejsze wewnątrzcząsteczkowe wiązania wodorowe. Dlatego elastomer polimeryzowany poliolem poliestrowym ma wyższą wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na rozdarcie oraz dobrą odporność na ścieranie i olejoodporność; Wpoliuretanelastomery wykonane z polieteropolioli, energia kohezji wiązań eterowych jest niska, a sąsiadujące grupy metylenowe są wiązaniami eterowymi. Atomy tlenu zostają rozdzielone, a atomy wodoru na oddzielonych grupach metylenowych również są oddzielone dalej, co osłabia wzajemną siłę odpychającą pomiędzy atomami wodoru grup metylenowych. Dlatego elastomer poliuretanowy polimeryzowany poliolem polieterowym ma niższą temperaturę zeszklenia, wyższą odporność na warunki atmosferyczne, stabilność hydrolityczną i odporność na pleśń, ale ma słabe właściwości mechaniczne.
Wpływ masy cząsteczkowej poliolu Ogólnie rzecz biorąc, właściwości mechaniczne polieterupoliuretanelastomery zmniejszają się wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej poliolu. Dzieje się tak dlatego, że wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej polieteropoliolu zwiększa się liczba wiązań eterowych, co poprawia elastycznośćpoliuretansegment elastomerowy. Dlatego właściwości mechaniczne, takie jak wytrzymałość elastomeru na rozciąganie, zmniejszają się. Odwrotnie jest w przypadku elastomerów poliestrowo-poliuretanowych. Dzieje się tak, ponieważ wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej poliestropoliolu wzrasta liczba grup metylenowych i liczba grup estrowych, wzrasta siła między cząsteczkami i sieciowanie wiązań wodorowych oraz krystaliczność segmentu Reinforce, poprawiono twardość, wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na rozdarcie i naprężenia rozciągające produktu.Wpływ twardego segmentu na właściwości mechanicznePoliuretanElastomer
Wpoliuretanelastomery, dopiero gdy energia spójności sztywnych segmentów jest wystarczająco duża, mogą one łączyć się ze sobą, tworząc twardą fazę segmentową. Czynnikami wpływającymi na energię spójności segmentów sztywnych są rodzaj i ilość diizocyjanianu oraz rodzaj przedłużacza łańcucha.
Wpływ izocyjanianu
Większy wpływ na właściwości mechaniczne ma rodzaj izocyjanianupoliuretanelastomery. W przypadku stosowania do wytwarzania elastomerów izocyjanianów o symetrycznej strukturze segmenty elastomeru zawierają struktury symetryczne, wzrasta przyciąganie pomiędzy segmentami molekularnymi i zwiększa się krystaliczność. Poprawiono różne właściwości mechaniczne. Elastomery poliuretanowe wytwarzane z izocyjanianów aromatycznych mają sztywną strukturę pierścienia benzenowego, co zwiększa energię spójności twardych segmentów, a także łatwo tworzą mikrodomeny fazy twardej pomiędzy miękkimi segmentami, powodując, że elastomer ulega separacji mikrofazowej i poprawiając właściwości mechaniczne nieruchomości. Dlatego jego wytrzymałość na rozciąganie, naprężenie rozciągające i wytrzymałość na rozdarcie są wyższe niż elastomery alifatycznych izocyjanianów. Wraz ze wzrostem ilości izocyjanianu wzrasta zawartość twardych segmentów poliuretanu, wzrasta energia kohezji, wzrasta krystaliczność, maleje elastyczność, zmniejsza się wydłużenie, a także wzrasta wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na rozdarcie i naprężenie rozciągające.
Wpływ przedłużaczy łańcuchaW przypadku tego samego prepolimeru wykonanego z tego samego poliolu i tego samego diizocyjanianu właściwości mechaniczne otrzymanych elastomerów są różne, gdy do przedłużenia łańcucha stosuje się różne przedłużacze łańcucha. Ponieważ polarność grupy mocznikowej utworzonej w reakcji przedłużacza łańcucha diaminowego i diizocyjanianu jest silniejsza niż polarność wiązania uretanowego powstałego w wyniku przedłużenia łańcucha diolowego, odpowiednie sztywne segmenty można również łatwo zebrać razem, tworząc twarde segmenty, w ten sposób wodór Jest więcej wiązań, więc siłapoliuretanelastomer uzyskany przez przedłużenie łańcucha diaminy jest większy niż wytrzymałość elastomeru uzyskanego przez przedłużenie łańcucha glikolu.
