Ảnh hưởng của các cấu trúc khác nhau đến tính chất của chất đàn hồi polyurethane
Có nhiều loại nguyên liệu thô của chất đàn hồi polyurethane, thành phần và sự sắp xếp của các nhóm trong cấu trúc đại phân tử rất phức tạp, và các phương pháp tổng hợp và phương pháp xử lý chất đàn hồi polyurethane cũng khác nhau, điều này tạo nên sự phức tạp về cấu trúc hóa học của chất đàn hồi polyurethane và cấu tạo vật lý rõ ràng. sự khác biệt, dẫn đến thay đổi tính chất của chất đàn hồi polyurethane.
Chất đàn hồi polyurethane được sử dụng ở trạng thái rắn, và độ bền cơ học của nó dưới các tác động ngoại lực khác nhau là chỉ số quan trọng nhất về hiệu suất của nó. Nói chung, chất đàn hồi polyurethane cũng giống như các polyme khác, và các tính chất của chúng liên quan đến trọng lượng phân tử, lực giữa các phân tử, độ dai của phân đoạn, xu hướng kết tinh, phân nhánh và liên kết chéo, cũng như vị trí, độ phân cực và kích thước của các nhóm thế. Tuy nhiên, chất đàn hồi polyurethane khác với polyme gốc hydrocacbon (PP, PE, v.v.) và cấu trúc phân tử của chúng bao gồm các phân đoạn mềm (polyol oligomer) và phân đoạn cứng (polyisocyanat, chuỗi mở rộng, v.v.). chất liên kết ngang, v.v.) các khối, lực tĩnh điện rất mạnh giữa các đại phân tử của nó, đặc biệt là giữa các phân đoạn cứng, và một số lượng lớn các liên kết hydro thường được hình thành. Lực tĩnh điện mạnh này, ngoài tác dụng trực tiếp Ngoài việc ảnh hưởng đến các tính chất cơ học, nó cũng có thể thúc đẩy sự kết hợp của các phân đoạn cứng, tạo ra sự phân tách vi hạt, và cải thiện các đặc tính cơ học và tính chất nhiệt độ cao và thấp của chất đàn hồi.
1. Mối quan hệ giữa cơ tính và kết cấu
Các tính chất cơ học của chất đàn hồi polyurethane phụ thuộc vào xu hướng kết tinh của chất đàn hồi polyurethane, đặc biệt là xu hướng kết tinh của phân đoạn mềm. Tuy nhiên, chất đàn hồi polyurethane được sử dụng ở trạng thái đàn hồi cao và không mong đợi sự kết tinh. Do đó, cần phải thông qua công thức và thiết kế quy trình để tìm ra sự cân bằng giữa độ đàn hồi và độ bền, để chất đàn hồi polyurethane được điều chế không kết tinh ở nhiệt độ sử dụng, có độ đàn hồi tốt và có thể kết tinh nhanh chóng khi nó bị kéo căng nhiều, và nhiệt độ nóng chảy của kết tinh này là xung quanh nhiệt độ phòng, khi tác động bên ngoài bị loại bỏ, tinh thể tan chảy nhanh chóng, và cấu trúc tinh thể thuận nghịch này rất có lợi để cải thiện độ bền cơ học của chất đàn hồi polyurethane.
Chất đàn hồi polyurethane có thể có kết tinh thuận nghịch hay không chủ yếu phụ thuộc vào độ phân cực, trọng lượng phân tử, lực liên phân tử và tính ổn định của cấu trúc của phân đoạn mềm. Độ phân cực phân tử và lực liên phân tử của polyester lớn hơn của polyete, do đó độ bền cơ học của chất đàn hồi polyurethane polyeste lớn hơn độ bền cơ học của chất đàn hồi polyete polyurethane; các nhóm bên trong phân đoạn mềm sẽ làm giảm độ kết tinh làm giảm hiệu suất của sản phẩm. Hành vi máy móc.
Cấu trúc của phân đoạn cứng polyurethane cũng có tác động trực tiếp và gián tiếp đến các tính chất cơ học của polyurethane elastomer. Nói chung, diisocyanat thơm (như MDI, TDI) lớn hơn diisocyanat ester (như HDI); diisocyanat có cấu trúc đối xứng (chẳng hạn như MDI) có thể cung cấp cho chất đàn hồi polyurethane độ cứng, độ bền kéo và độ bền xé cao hơn; ảnh hưởng của cấu trúc tác nhân liên kết chéo kéo dài chuỗi lên các tính chất cơ học của chất đàn hồi tương tự như của diisocyanat.
2. Mối quan hệ giữa khả năng chịu nhiệt và cấu tạo
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. Mối quan hệ giữa hiệu suất nhiệt độ thấp và cấu trúc
Tính đàn hồi ở nhiệt độ thấp của polyme thường được đo bằng nhiệt độ chuyển thủy tinh và hệ số nhiệt độ lạnh (hay nhiệt độ lún). Nói chung, tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp của chất đàn hồi polyete polyurethane tốt hơn polyeste.
4. Mối quan hệ giữa khả năng chống nước và kết cấu
Ảnh hưởng của nước đến chất đàn hồi polyurethane: làm dẻo nước (hút nước) và thoái hóa nước. Khi độ ẩm tương đối là 100 phần trăm: tỷ lệ hấp thụ nước của chất đàn hồi polyurethane polyester là khoảng 1,1 phần trăm và sự suy giảm hiệu suất là khoảng 10 phần trăm; tỷ lệ hấp thụ nước của chất đàn hồi polyete polyurethane là khoảng 1,4 phần trăm, và sự suy giảm hiệu suất là khoảng 20 phần trăm; Tuy nhiên, độ ổn định thủy phân của chất đàn hồi polyete polyurethane lớn hơn của chất đàn hồi polyurethane polyeste.
5. Mối quan hệ giữa khả năng chống dầu và khả năng chống hóa chất và cấu trúc
Chất đàn hồi polyurethane có khả năng chống chịu tốt với dầu mỡ và dung môi không phân cực. Nói chung, chất đàn hồi polyurethane polyeste có hiệu suất chống dầu mỡ tốt hơn chất đàn hồi polyete polyurethane; Độ cứng của chất đàn hồi polyurethane càng cao thì khả năng chống dầu mỡ càng tốt; Hiệu suất kháng hóa chất của chất đàn hồi polycaprolactone polyurethane (như axit sulfuric, axit nitric, v.v.) tốt hơn so với các loại polyurethane khác. Khả năng chống kiềm tổng thể của độ đàn hồi polyurethane và khả năng chống lại các dung môi phân cực mạnh (như cyclohexanone, nước Tianna, v.v.) là không tốt.
