Μηχανικές ιδιότητες και δομή ελαστομερούς πολυουρεθάνης

Μηχανικές ιδιότητες και δομή τουπολυουρεθάνηςελαστομερές

Μηχανικές ιδιότητες

Η δομή και το μήκος των μαλακών και σκληρών τμημάτων στο ελαστομερές πολυουρεθάνης και η δύναμη μεταξύ των μαλακών και σκληρών τμημάτων επηρεάζουν άμεσα τις μηχανικές ιδιότητες του ελαστομερούς. Επιπλέον, εάν μπορεί να συμβεί διαχωρισμός μικροφάσης, ο βαθμός διαχωρισμού μικροφάσης και η ομοιομορφία της κατανομής των σκληρών τμημάτων σε μαλακά τμήματα είναι επίσης σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν τις μηχανικές ιδιότητες τουπολυουρεθάνηςελαστομερή.
Η επίδραση του μαλακού τμήματος στις μηχανικές ιδιότητες τουπολυουρεθάνηςελαστομερές

Επιρροή τύπου πολυόλης

Τα ευέλικτα τμήματα τουπολυουρεθάνηςΤα ελαστομερή αποτελούνται κυρίως από ολιγομερείς πολυόλες, οι οποίες μπορούν να χωριστούν σε πολυεστερικές πολυόλες, πολυαιθερικές πολυόλες και πολυολεφινικές πολυόλες. Η δομή της κύριας αλυσίδας τους επηρεάζει την αντοχή σε εφελκυσμό του ελαστομερούς. , Η αντοχή σε σχίσιμο και άλλες ιδιότητες έχουν μεγαλύτερο αντίκτυπο. Οι πολυόλες που χρησιμοποιούνται συχνά περιλαμβάνουν κυρίως πολυεστέρα και πολυαιθερικό τύπο. Το μόριο πολυεστέρα πολυόλης περιέχει περισσότερες πολικές εστερικές ομάδες, οι οποίες έχουν μεγαλύτερη συνεκτική ενέργεια και μπορούν να σχηματίσουν ισχυρότερους ενδομοριακούς δεσμούς υδρογόνου. Επομένως, το ελαστομερές που πολυμερίζεται από πολυεστερική πολυόλη έχει υψηλότερη αντοχή σε τάνυση, αντοχή σε σχίσιμο και καλή αντοχή στην τριβή και αντοχή στο λάδι. σεπολυουρεθάνηςελαστομερή που κατασκευάζονται από πολυαιθερικές πολυόλες, η συνεκτική ενέργεια των αιθερικών δεσμών είναι χαμηλή και οι γειτονικές ομάδες μεθυλενίου συνδέονται με αιθέρα. Τα άτομα οξυγόνου διαχωρίζονται και τα άτομα υδρογόνου στις διαχωρισμένες ομάδες μεθυλενίου διαχωρίζονται επίσης μακρύτερα, γεγονός που εξασθενεί την αμοιβαία απωθητική δύναμη μεταξύ των ατόμων υδρογόνου των ομάδων μεθυλενίου. Επομένως, το ελαστομερές πολυουρεθάνης που πολυμερίζεται από πολυαιθερική πολυόλη έχει χαμηλότερη θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου, υψηλότερη αντοχή στις καιρικές συνθήκες, υδρολυτική σταθερότητα και αντοχή στη μούχλα, αλλά έχει κακές μηχανικές ιδιότητες.

Η επίδραση του μοριακού βάρους της πολυόλης Σε γενικές γραμμές, οι μηχανικές ιδιότητες του πολυαιθέραπολυουρεθάνηςΤα ελαστομερή μειώνονται με την αύξηση του μοριακού βάρους της πολυόλης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι καθώς αυξάνεται το μοριακό βάρος της πολυαιθερικής πολυόλης, αυξάνεται ο αριθμός των αιθερικών δεσμών, γεγονός που βελτιώνει την ευελιξία τουπολυουρεθάνηςτμήμα ελαστομερούς. Επομένως, οι μηχανικές ιδιότητες όπως η αντοχή σε εφελκυσμό του ελαστομερούς μειώνονται. Το αντίθετο ισχύει για τα ελαστομερή πολυεστέρα πολυουρεθάνης. Αυτό συμβαίνει επειδή καθώς αυξάνεται το μοριακό βάρος της πολυεστερικής πολυόλης, ο αριθμός των ομάδων μεθυλενίου και ο αριθμός των εστερικών ομάδων αυξάνεται, η δύναμη μεταξύ των μορίων και η διασύνδεση των δεσμών υδρογόνου αυξάνεται και η κρυσταλλικότητα του τμήματος Reinforce, Η σκληρότητα, η αντοχή σε εφελκυσμό, η αντοχή σε σχίσιμο και η τάση εφελκυσμού του προϊόντος έχουν βελτιωθεί.
Επίδραση του σκληρού τμήματος στις μηχανικές ιδιότητες τουΠολυουρεθάνηΕλαστομερές
ΣεπολυουρεθάνηςΤα ελαστομερή, μόνο όταν η συνεκτική ενέργεια των άκαμπτων τμημάτων είναι αρκετά μεγάλη, μπορούν να συσχετιστούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια φάση σκληρού τμήματος. Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη συνεκτική ενέργεια των άκαμπτων τμημάτων είναι ο τύπος και η ποσότητα του διισοκυανικού και ο τύπος της επέκτασης της αλυσίδας.

Επίδραση ισοκυανικού

Ο τύπος του ισοκυανικού έχει μεγαλύτερη επίδραση στις μηχανικές ιδιότητες τουπολυουρεθάνηςελαστομερή. Όταν χρησιμοποιούνται ισοκυανικά με συμμετρική δομή για την παρασκευή ελαστομερών, τα ελαστομερή τμήματα περιέχουν συμμετρικές δομές, η έλξη μεταξύ των μοριακών τμημάτων αυξάνεται και η κρυσταλλικότητα ενισχύεται. Έχουν βελτιωθεί διάφορες μηχανικές ιδιότητες. Τα ελαστομερή πολυουρεθάνης που παρασκευάζονται από αρωματικά ισοκυανικά έχουν μια άκαμπτη δομή δακτυλίου βενζολίου, η οποία αυξάνει τη συνεκτική ενέργεια των σκληρών τμημάτων και είναι εύκολο να σχηματιστούν μικροπεριοχές σκληρής φάσης μεταξύ των μαλακών τμημάτων, προκαλώντας το ελαστομερές να υποστεί διαχωρισμό μικροφάσης και βελτιώνοντας τη μηχανική ιδιότητες. Επομένως, η αντοχή σε εφελκυσμό, η εφελκυστική τάση και η αντοχή σε σχίσιμο είναι όλα υψηλότερα από τα αλειφατικά ισοκυανικά ελαστομερή. Όταν η ποσότητα του ισοκυανικού αυξάνεται, η περιεκτικότητα σε σκληρό τμήμα της πολυουρεθάνης αυξάνεται, η συνεκτική ενέργεια αυξάνεται, η κρυσταλλικότητα αυξάνεται, η ελαστικότητα μειώνεται, η επιμήκυνση μειώνεται και η αντοχή σε εφελκυσμό, η αντοχή σε σχίσιμο και η τάση εφελκυσμού αυξάνονται.

Η επίδραση των επεκτατών αλυσίδας

Για το ίδιο προπολυμερές που κατασκευάζεται από την ίδια πολυόλη και το ίδιο διισοκυανικό, οι μηχανικές ιδιότητες των ελαστομερών που λαμβάνονται είναι διαφορετικές όταν χρησιμοποιούνται διαφορετικά επεκτατικά αλυσίδας για την επέκταση της αλυσίδας. Επειδή η πολικότητα της ομάδας ουρίας που σχηματίζεται από την αντίδραση του επεκτατικού αλυσίδας διαμίνης και του διισοκυανικού είναι ισχυρότερη από αυτή του δεσμού ουρεθάνης που λαμβάνεται από την επέκταση της αλυσίδας διόλης, τα αντίστοιχα άκαμπτα τμήματα είναι επίσης εύκολο να συγκεντρωθούν για να σχηματίσουν σκληρά τμήματα. υδρογόνο Υπάρχουν περισσότεροι δεσμοί, άρα η αντοχή τουπολυουρεθάνηςΤο ελαστομερές που λαμβάνεται από την επέκταση της αλυσίδας διαμίνης είναι μεγαλύτερο από την ισχύ του ελαστομερούς που λαμβάνεται από την επέκταση της αλυσίδας γλυκόλης.