Mekaniske egenskaper og struktur av polyuretanelastomer

Mekaniske egenskaper og struktur avpolyuretanelastomer

Mekaniske egenskaper

Strukturen og lengden til de myke og harde segmentene i polyuretanelastomeren, og kraften mellom de myke og harde segmentene, påvirker alle direkte de mekaniske egenskapene til elastomeren. I tillegg er om mikrofaseseparasjon kan forekomme, graden av mikrofaseseparasjon og jevnheten i fordelingen av harde segmenter i myke segmenter også viktige faktorer som påvirker de mekaniske egenskapene tilpolyuretanelastomerer.
Effekten av mykt segment på de mekaniske egenskapene tilpolyuretanelastomer

Påvirkning av polyoltype

De fleksible segmentene avpolyuretanelastomerer er hovedsakelig sammensatt av oligomerpolyoler, som kan deles inn i polyesterpolyoler, polyeterpolyoler og polyolefinpolyoler. Deres hovedkjedestruktur påvirker elastomerens strekkfasthet. , Rivestyrke og andre egenskaper har større innvirkning. Ofte brukte polyoler inkluderer hovedsakelig polyestertype og polyetertype. Polyesterpolyolmolekylet inneholder mer polare estergrupper, som har større kohesiv energi og kan danne sterkere intramolekylære hydrogenbindinger. Derfor har elastomeren polymerisert av polyesterpolyol høyere strekkstyrke, rivestyrke og god slitestyrke og oljebestandighet; ipolyuretanelastomerer laget av polyeterpolyoler, den kohesive energien til eterbindinger er lav, og de tilstøtende metylengruppene er eterbundet. Oksygenatomene separeres, og hydrogenatomene på de separerte metylengruppene separeres også lenger, noe som svekker den gjensidige frastøtende kraften mellom hydrogenatomene i metylengruppene. Derfor har polyuretanelastomeren polymerisert av polyeterpolyol lavere glassovergangstemperatur, høyere værbestandighet, hydrolytisk stabilitet og muggbestandighet, men har dårlige mekaniske egenskaper.

Påvirkningen av polyol molekylvekt Generelt sett, de mekaniske egenskapene til polyeterpolyuretanelastomerer avtar med økningen av polyolens molekylvekt. Dette er fordi når molekylvekten til polyeterpolyolen øker, øker antallet eterbindinger, noe som forbedrer fleksibiliteten tilpolyuretanelastomer segment. Derfor reduseres de mekaniske egenskapene som elastomerens strekkfasthet. Det motsatte gjelder for polyester polyuretanelastomerer. Dette er fordi når molekylvekten til polyesterpolyolen øker, øker antallet metylengrupper og antall estergrupper, kraften mellom molekylene og tverrbindingen av hydrogenbindinger øker, og krystalliniteten til segmentet Forsterk, hardhet, strekkstyrke, rivestyrke og strekkspenning for produktet er forbedret.
Påvirkning av hardt segment på mekaniske egenskaper tilPolyuretanElastomer
Ipolyuretanelastomerer, bare når den kohesive energien til de stive segmentene er stor nok, kan de assosieres med hverandre for å danne en hard segmentfase. Faktorene som påvirker den kohesive energien til stive segmenter er typen og mengden diisocyanat og typen kjedeforlenger.

Effekt av isocyanat

Typen isocyanat har større innvirkning på de mekaniske egenskapene tilpolyuretanelastomerer. Ved bruk av isocyanater med symmetrisk struktur for å fremstille elastomerer, inneholder elastomersegmentene symmetriske strukturer, tiltrekningen mellom molekylsegmenter øker, og krystalliniteten forsterkes. Ulike mekaniske egenskaper er forbedret. Polyuretan-elastomerer fremstilt av aromatiske isocyanater har en stiv benzenringstruktur, som øker den kohesive energien til de harde segmentene, og det er lett å danne hardfase-mikrodomener mellom de myke segmentene, noe som får elastomeren til å gjennomgå mikrofaseseparasjon og forbedre den mekaniske egenskaper. Derfor er dens strekkfasthet, strekkspenning og rivestyrke alle høyere enn alifatiske isocyanatelastomerer. Når mengden isocyanat øker, øker hardsegmentinnholdet i polyuretan, den kohesive energien øker, krystalliniteten øker, fleksibiliteten avtar, forlengelsen avtar, og strekkfastheten, rivestyrken og strekkspenningen øker.

Påvirkning av kjedeforlengere

For samme prepolymer laget av samme polyol og samme diisocyanat, er de mekaniske egenskapene til de oppnådde elastomerene forskjellige når forskjellige kjedeforlengere brukes for å forlenge kjeden. Fordi polariteten til ureagruppen dannet ved reaksjonen av diaminkjedeforlengeren og diisocyanatet er sterkere enn den til uretanbindingen oppnådd ved diolkjedeforlengelsen, er de tilsvarende stive segmentene også enkle å samle sammen for å danne harde segmenter, og dermed hydrogen Det er flere bindinger, så styrken tilpolyuretanelastomeren oppnådd ved diaminkjedeforlengelsen er større enn styrken til elastomeren oppnådd ved glykolkjedeforlengelsen.