Οι κατασκευαστές χρωστικών PU σας παρουσιάζουν τη δομή και τις ιδιότητες των ελαστομερών PU

Το ελαστομερές PU, γνωστό και ως ελαστομερές πολυουρεθάνης, είναι ένα πολυμερές συνθετικό υλικό που περιέχει περισσότερες ομάδες ουρεθάνης στην κύρια αλυσίδα. Τα ελαστομερή PU έχουν ένα ευρύ φάσμα ιδιοτήτων, το οποίο σχετίζεται στενά με τη δομή του, και η δομή του εξαρτάται από πολλούς παράγοντες όπως τα αντιδρώντα, ο χρόνος αντίδρασης, η θερμοκρασία αντίδρασης και ακόμη και μικρές αλλαγές στην περιεκτικότητα σε νερό μπορούν να προκαλέσουν ελαστομερή PU Τεράστια διαφορά στις μηχανικές ιδιότητες . Στη συνέχεια, τοΚατασκευαστής χρωστικής PUθα παρουσιάσει τη δομή και την απόδοση του ελαστομερούς PU για εσάς.

Οι μηχανικές ιδιότητες των ελαστομερών PU σχετίζονται άμεσα με την εσωτερική δομή των ελαστομερών PU και η μικροδομή και η μορφολογία τους επηρεάζονται έντονα από την αλληλεπίδραση μεταξύ των πολικών ομάδων, όπως ο τύπος, η δομή και η μορφολογία των μαλακών και σκληρών τμημάτων. Μηχανικές ιδιότητες και αντοχή στη θερμότητα ελαστομερών PU. Τα τελευταία χρόνια, οι άνθρωποι έχουν αρχίσει να μελετούν τη σχέση μεταξύ των μηχανικών ιδιοτήτων των ελαστομερών PU και των συσσωματωμένων δομών και μικροδομών τους.
(1) Δομή διαχωρισμού μικροφάσης ελαστομερούς PU
Η απόδοση της PU επηρεάζεται κυρίως από τη μορφολογική δομή της μακρομοριακής αλυσίδας. Η μοναδική ευελιξία και οι εξαιρετικές φυσικές ιδιότητες του PU μπορούν να εξηγηθούν από τη μορφολογία δύο φάσεων. Ο βαθμός διαχωρισμού μικροφάσης και η διφασική δομή των μαλακών και σκληρών τμημάτων στα ελαστομερή PU είναι κρίσιμοι για την απόδοσή τους. Ο μέτριος διαχωρισμός φάσεων είναι ευεργετικός για τη βελτίωση των ιδιοτήτων του πολυμερούς. Η διαδικασία διαχωρισμού του διαχωρισμού μικροφάσης είναι ότι η διαφορά στην πολικότητα μεταξύ του σκληρού τμήματος και του μαλακού τμήματος και η κρυσταλλικότητα του ίδιου του σκληρού τμήματος οδηγεί στη θερμοδυναμική ασυμβατότητά τους (ασυμβατότητα) και σε μια τάση για αυθόρμητο διαχωρισμό φάσεων, επομένως το σκληρό τμήμα είναι εύκολο να Συγκεντρωθούν μαζί για να σχηματίσουν τομείς, οι οποίοι διασκορπίζονται στη συνεχή φάση που σχηματίζεται από τα μαλακά τμήματα. Η διαδικασία διαχωρισμού μικροφάσης είναι στην πραγματικότητα η διαδικασία διαχωρισμού και συσσωμάτωσης ή κρυστάλλωσης του σκληρού τμήματος στο ελαστομερές από το σύστημα συμπολυμερούς.
Το φαινόμενο του διαχωρισμού μικρο-φάσης PU προτάθηκε για πρώτη φορά από τον Αμερικανό μελετητή Cooper. Μετά από αυτό, έγινε πολλή ερευνητική δουλειά στη δομή της πολυουρεθάνης. Η έρευνα για τη δομή των αδρανών PU έχει επίσης σημειώσει πρόοδο, σχηματίζοντας μια σχετικά πλήρη μικροφάση. Σύστημα δομικής θεωρίας: Στο σύστημα μπλοκ PU, ο διαχωρισμός μικροφάσης σκληρών και μαλακών τμημάτων προκαλείται από θερμοδυναμική ασυμβατότητα μεταξύ τμημάτων και μαλακών τμημάτων. Η ελκτική δύναμη των τμημάτων μεταξύ των σκληρών τμημάτων είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή των τμημάτων μεταξύ των μαλακών τμημάτων. Τα σκληρά τμήματα είναι αδιάλυτα στη φάση του μαλακού τμήματος, αλλά κατανέμονται σε αυτό, σχηματίζοντας μια ασυνεχή δομή μικροφάσης (δομή θάλασσας-νησιών). Παίζει έναν φυσικό συνδετικό και ενισχυτικό ρόλο στο μαλακό τμήμα. Στη διαδικασία του διαχωρισμού μικροφάσης, η αυξημένη αλληλεπίδραση μεταξύ σκληρών τμημάτων θα διευκολύνει τον διαχωρισμό των σκληρών τμημάτων από το σύστημα και θα συσσωματωθούν ή θα κρυσταλλωθούν, προωθώντας τον διαχωρισμό μικροφάσης. Φυσικά, υπάρχει μια ορισμένη συμβατότητα μεταξύ της πλαστικής φάσης και της φάσης από καουτσούκ, και οι φάσεις μεταξύ των πλαστικών μικροπεριοχών και των ελαστικών μικροπεριοχών αναμειγνύονται για να σχηματίσουν μια φάση ροής. Ταυτόχρονα, έχουν προταθεί και άλλα μοντέλα που σχετίζονται με το διαχωρισμό μικροφάσεων, όπως οι περιοχές εμπλουτισμού σκληρού και μαλακού τμήματος που προτείνονται από τους Seymour et al. Οι Paik Sung και Schneide πρότειναν ένα πιο ρεαλιστικό δομικό μοντέλο διαχωρισμού μικροφάσεων: ο βαθμός διαχωρισμού μικροφάσης στην ουρεθάνη είναι ατελής, όχι εξ ολοκλήρου συνύπαρξη μικροφάσης, αλλά περιλαμβάνει μικτές μονάδες μαλακών τμημάτων. Υπάρχει ανάμειξη μεταξύ των τμημάτων στον μικρο-τομέα, η οποία έχει κάποιο βαθμό επιρροής στη μορφολογία και τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού. Το μαλακό τμήμα περιέχει σκληρά τμήματα, τα οποία μπορούν να οδηγήσουν σε αλλαγή στη θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου του μαλακού τμήματος. Έντονα βελτιωμένο, περιορίζοντας τη γκάμα των υλικών που χρησιμοποιούνται σε περιβάλλοντα χαμηλής θερμοκρασίας. Η συμπερίληψη μαλακών τμημάτων στις περιοχές σκληρού τμήματος μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου των περιοχών σκληρού τμήματος, μειώνοντας έτσι τη θερμική αντίσταση του υλικού.
(2) Συμπεριφορά δεσμών υδρογόνου ελαστομερών PU
Δεσμοί υδρογόνου υπάρχουν μεταξύ ομάδων που περιέχουν άτομα αζώτου και ατόμων οξυγόνου με ισχυρή ηλεκτραρνητικότητα και ομάδων που περιέχουν άτομα υδρογόνου. Η συνεκτική ενέργεια των ομάδων σχετίζεται με το μέγεθος της συνεκτικής ενέργειας των ομάδων. Ισχυροί, δεσμοί υδρογόνου υπάρχουν κυρίως μεταξύ τμημάτων. Σύμφωνα με αναφορές, οι περισσότερες από τις ομάδες ιμίνης στις διάφορες ομάδες στα μακρομόρια PU μπορούν να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου και οι περισσότερες από αυτές σχηματίζονται από τις ομάδες ιμίνης και τις ομάδες καρβονυλίου στο σκληρό τμήμα και ένα μικρό μέρος σχηματίζεται με το αιθερικό οξυγόνο στο μαλακό τμήμα. σχηματίστηκε ομάδα ή εστέρας καρβονυλίου. Σε σύγκριση με τη δύναμη σύνδεσης των ενδομοριακών χημικών δεσμών, η δύναμη του δεσμού υδρογόνου είναι πολύ μικρότερη. Ωστόσο, η ύπαρξη μεγάλου αριθμού δεσμών υδρογόνου στα πολικά πολυμερή είναι επίσης ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση. Οι δεσμοί υδρογόνου είναι αναστρέψιμοι. Σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, η στενή διάταξη των σεξουαλικών τμημάτων προάγει το σχηματισμό δεσμών υδρογόνου: σε υψηλότερες θερμοκρασίες, τα τμήματα λαμβάνουν ενέργεια και υφίστανται θερμική κίνηση, η απόσταση μεταξύ τμημάτων και μορίων αυξάνεται και οι δεσμοί υδρογόνου εξασθενούν ή ακόμη και εξαφανίζονται. Οι δεσμοί υδρογόνου παίζουν το ρόλο της φυσικής διασύνδεσης, η οποία μπορεί να κάνει το σώμα PU να έχει υψηλότερη αντοχή, αντοχή στην τριβή, αντίσταση διαλύτη και μικρότερη μόνιμη παραμόρφωση σε εφελκυσμό. Όσο περισσότεροι δεσμοί υδρογόνου, τόσο ισχυρότερες είναι οι διαμοριακές δυνάμεις και τόσο μεγαλύτερη η αντοχή του υλικού. Η ποσότητα των δεσμών υδρογόνου επηρεάζει άμεσα τον βαθμό διαφοροποίησης μικροφάσης του συστήματος.
(3) Κρυσταλλικότητα
Γραμμική PU με κανονική δομή, πιο πολικές και άκαμπτες ομάδες, περισσότερους διαμοριακούς δεσμούς υδρογόνου και καλές κρυσταλλικές ιδιότητες, ορισμένες ιδιότητες των υλικών PU έχουν βελτιωθεί, όπως αντοχή, αντοχή σε διαλύτες κ.λπ. Η σκληρότητα, η αντοχή και το σημείο μαλάκυνσης των υλικών PU αυξάνονται με την αύξηση της κρυσταλλικότητας, ενώ η επιμήκυνση και η διαλυτότητα μειώνονται ανάλογα. Για ορισμένες εφαρμογές, όπως θερμοπλαστικές κόλλες PU ενός συστατικού, απαιτείται γρήγορη κρυστάλλωση για να επιτευχθεί αρχική κόλληση. Ορισμένα θερμοπλαστικά ελαστομερή PU απελευθερώνονται γρηγορότερα λόγω της υψηλής κρυσταλλικότητας τους. Τα κρυσταλλικά πολυμερή συχνά γίνονται αδιαφανή λόγω της ανισοτροπίας του διαθλασμένου φωτός. Εάν μια μικρή ποσότητα διακλαδισμένων ή κρεμαστών ομάδων εισαχθεί στο κρυσταλλικό γραμμικό μακρομόριο PU, η κρυσταλλικότητα του υλικού μειώνεται. Όταν η πυκνότητα διασύνδεσης αυξάνεται σε κάποιο βαθμό, το μαλακό τμήμα χάνει την κρυσταλλικότητα του. Όταν το υλικό τεντώνεται, η τάση εφελκυσμού καθιστά τη μοριακή αλυσίδα του μαλακού τμήματος προσανατολισμένη και η κανονικότητα βελτιώνεται, η κρυσταλλικότητα του ελαστομερούς PU βελτιώνεται και η αντοχή του υλικού βελτιώνεται αντίστοιχα. Όσο ισχυρότερη είναι η πολικότητα του σκληρού τμήματος, τόσο πιο ευνοϊκό για τη βελτίωση της ενέργειας πλέγματος του υλικού PU μετά την κρυστάλλωση. Για πολυαιθέρα PU, με την αύξηση της περιεκτικότητας του σκληρού τμήματος, οι πολικές ομάδες αυξάνονται, η διαμοριακή δύναμη του σκληρού τμήματος αυξάνεται, ο βαθμός διαχωρισμού μικροφάσης αυξάνεται, ο μικροτομέας του σκληρού τμήματος σχηματίζει σταδιακά κρυστάλλους και η κρυσταλλικότητα αυξάνεται με το σκληρό τμήμα περιεχόμενο. Σταδιακά αυξήστε την αντοχή του υλικού.
(4) Επίδραση της δομής μαλακού τμήματος στην απόδοση του ελαστομερούς PU
Ολιγομερείς πολυόλες όπως πολυαιθέρες και πολυεστέρες αποτελούν τα μαλακά τμήματα. Το μαλακό τμήμα αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο μέρος της PU και οι ιδιότητες της PU που παρασκευάζεται από διαφορετικές ολιγομερείς πολυόλες και διισοκυανικά είναι διαφορετικές. Το εύκαμπτο (μαλακό) τμήμα ελαστομερών PU επηρεάζει κυρίως τις ελαστικές ιδιότητες του υλικού και συμβάλλει σημαντικά στις χαμηλές θερμοκρασίες και τις ιδιότητες εφελκυσμού του. Επομένως, η παράμετρος Tg του μαλακού τμήματος είναι εξαιρετικά σημαντική και, δεύτερον, η κρυσταλλικότητα, το σημείο τήξης και η κρυστάλλωση που προκαλείται από την παραμόρφωση είναι επίσης παράγοντες που επηρεάζουν τις τελικές μηχανικές του ιδιότητες. Το ελαστομερές PU και ο αφρός από πολυεστέρα με ισχυρή πολικότητα ως μαλακό τμήμα έχουν καλύτερες μηχανικές ιδιότητες. Επειδή το PU που κατασκευάζεται από πολυεστερική πολυόλη περιέχει μια μεγάλη ομάδα πολικού εστέρα, αυτό το υλικό PU μπορεί όχι μόνο να σχηματίσει δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των σκληρών τμημάτων, αλλά επίσης οι πολικές ομάδες στο μαλακό τμήμα μπορούν να αλληλεπιδράσουν εν μέρει με τα σκληρά τμήματα. Οι πολικές ομάδες σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου, έτσι ώστε η φάση του σκληρού τμήματος να μπορεί να κατανεμηθεί πιο ομοιόμορφα στη φάση του μαλακού τμήματος, η οποία λειτουργεί ως ελαστικό σημείο διασταύρωσης. Ορισμένες πολυεστερικές πολυόλες μπορούν να σχηματίσουν κρυστάλλους μαλακού τμήματος σε θερμοκρασία δωματίου, γεγονός που επηρεάζει την απόδοση του PU. Η αντοχή, η αντίσταση στο λάδι και η θερμική οξειδωτική γήρανση του πολυεστερικού υλικού PU είναι υψηλότερες από εκείνες του υλικού πολυαιθέρα PPG PU, αλλά η αντίσταση στην υδρόλυση είναι χειρότερη από αυτή του πολυαιθερικού τύπου. Το πολυτετραϋδροφουράνιο (PTMG) PU σχηματίζει εύκολα κρυστάλλους λόγω της κανονικής δομής της μοριακής αλυσίδας του και η αντοχή του είναι συγκρίσιμη με αυτή του πολυεστερικού PU. Σε γενικές γραμμές, η ομάδα αιθέρα του μαλακού τμήματος πολυαιθέρα PU περιστρέφεται ευκολότερα εσωτερικά, έχει καλή ευελιξία και έχει εξαιρετική απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία και δεν υπάρχει ομάδα εστέρα που να είναι σχετικά εύκολο να υδρολυθεί στην αλυσίδα πολυαιθέρα, η οποία είναι ανθεκτικό στην υδρόλυση. Καλύτερο από πολυεστέρα PU. Ο άνθρακας α του αιθερικού δεσμού του μαλακού τμήματος πολυαιθέρα οξειδώνεται εύκολα για να σχηματίσει ρίζες υπεροξειδίου, με αποτέλεσμα μια σειρά από αντιδράσεις οξειδωτικής αποδόμησης. Η PU με μοριακή αλυσίδα πολυβουταδιενίου ως μαλακό τμήμα έχει ασθενή πολικότητα, κακή συμβατότητα μεταξύ μαλακών και σκληρών τμημάτων και χαμηλή αντοχή ελαστομερούς. Το μαλακό τμήμα που περιέχει την πλευρική αλυσίδα, λόγω στερεοχημικής παρεμπόδισης, έχει ασθενείς δεσμούς υδρογόνου και κακή κρυσταλλικότητα και η δύναμή του είναι χειρότερη από εκείνη της ίδιας κύριας αλυσίδας μαλακού τμήματος χωρίς πλευρική ομάδα PU. Το μοριακό βάρος του μαλακού τμήματος έχει αντίκτυπο στις μηχανικές ιδιότητες του PU. Σε γενικές γραμμές, υποθέτοντας το ίδιο μοριακό βάρος PU, η αντοχή του υλικού PU μειώνεται με την αύξηση του μοριακού βάρους του μαλακού τμήματος. Εάν το μαλακό τμήμα είναι μια πολυεστερική αλυσίδα, η αντοχή του πολυμερούς υλικού μειώνεται αργά με την αύξηση του μοριακού βάρους της πολυεστερικής διόλης. Εάν το μαλακό τμήμα είναι μια αλυσίδα πολυαιθέρα, η αντοχή του πολυμερούς υλικού μειώνεται με την αύξηση του μοριακού βάρους της πολυαιθερογλυκόλης, αλλά η επιμήκυνση αυξάνεται. Αυτό οφείλεται στην υψηλή πολικότητα του μαλακού τμήματος του εστέρα και στη μεγάλη διαμοριακή δύναμη, η οποία μπορεί να αντισταθμίσει εν μέρει τη μείωση της αντοχής του υλικού PU λόγω της αύξησης του μοριακού βάρους και της αύξησης της περιεκτικότητας του μαλακού τμήματος. Ωστόσο, η πολικότητα του μαλακού τμήματος του πολυαιθέρα είναι ασθενής. Εάν το μοριακό βάρος αυξάνεται, η περιεκτικότητα του σκληρού τμήματος στην αντίστοιχη PU μειώνεται, με αποτέλεσμα τη μείωση της αντοχής του υλικού. Η συμβατότητα των συμπολυμερών PU σχετίζεται με τη δομή της αλυσίδας των μακρομορίων και η παρουσία αλυσίδων μοσχεύματος έχει σημαντική επίδραση στη συμβατότητα και τις ιδιότητες απόσβεσης των μπλοκ συμπολυμερών πολυουρεθάνης. Γενικά, η επίδραση του μοριακού βάρους μαλακού τμήματος στις ιδιότητες αντοχής και θερμικής γήρανσης των ελαστομερών PU δεν είναι σημαντική. Η κρυσταλλικότητα του μαλακού τμήματος έχει μεγάλη συμβολή στην κρυσταλλικότητα της γραμμικής PU. Σε γενικές γραμμές, η κρυσταλλικότητα είναι ευεργετική για τη βελτίωση της αντοχής του PU. Αλλά μερικές φορές η κρυστάλλωση μειώνει την ευκαμψία του υλικού σε χαμηλή θερμοκρασία και τα κρυσταλλικά πολυμερή είναι συχνά αδιαφανή. Προκειμένου να αποφευχθεί η κρυστάλλωση, η ακεραιότητα του μορίου μπορεί να μειωθεί, όπως η χρήση συμπολυεστέρα ή συμπολυαιθερικής πολυόλης ή μικτής πολυόλης, επέκτασης μικτής αλυσίδας κ.λπ.
(5) Επίδραση του σκληρού τμήματος στην απόδοση του ελαστομερούς PU
Η δομή του σκληρού τμήματος είναι ένας από τους κύριους παράγοντες που επηρεάζουν τη θερμική αντίσταση των ελαστομερών PU. Η δομή του διισοκυανικού και της επέκτασης αλυσίδας που συνθέτουν το τμήμα ελαστομερούς PU είναι διαφορετική, γεγονός που επηρεάζει επίσης την αντίσταση στη θερμότητα. Το σκληρό τμήμα του υλικού PU αποτελείται από πολυϊσοκυανικό και επέκταση αλυσίδας. Περιέχει ισχυρές πολικές ομάδες όπως ομάδα ουρεθάνης, ομάδα αρυλίου και ομάδα υποκατεστημένης ουρίας. Συνήθως, το άκαμπτο τμήμα που σχηματίζεται από αρωματικό ισοκυανικό δεν είναι εύκολο να αλλάξει και τεντώνεται σε θερμοκρασία δωματίου. σε σχήμα ράβδου. Τα σκληρά τμήματα συνήθως επηρεάζουν τις ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας του PU, όπως η θερμοκρασία μαλάκυνσης και τήξης. Οι κοινώς χρησιμοποιούμενες διισοκυανικές ενώσεις είναι οι TDI, MDI, IPDI, PPDI, NDI, κ.λπ., οι κοινώς χρησιμοποιούμενες αλκοόλες είναι η αιθυλενογλυκόλη, η -βουτανοδιόλη, η εξανοδιόλη κ.λπ., και οι κοινώς χρησιμοποιούμενες αμίνες είναι οι MOCA, EDA, DETDA κ.λπ. Ο τύπος του σκληρού τμήματος επιλέγεται σύμφωνα με τις επιθυμητές μηχανικές ιδιότητες του πολυμερούς, όπως η μέγιστη θερμοκρασία χρήσης, η αντοχή στις καιρικές συνθήκες, η διαλυτότητα κ.λπ., και θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η οικονομία του. Διαφορετικές διισοκυανικές δομές μπορούν να επηρεάσουν την κανονικότητα του σκληρού τμήματος και το σχηματισμό δεσμών υδρογόνου, έχοντας έτσι μεγαλύτερη επίδραση στην αντοχή του ελαστομερούς. Γενικά, ο αρωματικός δακτύλιος που περιέχει ισοκυανικό κάνει το σκληρό τμήμα να έχει μεγαλύτερη ακαμψία και συνεκτική ενέργεια, γεγονός που γενικά αυξάνει την αντοχή του ελαστομερούς.
Το άκαμπτο τμήμα που περιέχει ομάδα ουρίας που αποτελείται από διισοκυανικό και επεκτατικό αλυσίδας διαμίνης, επειδή η συνοχή της ομάδας ουρίας είναι πολύ μεγάλη, είναι εύκολο να σχηματιστεί πλαστικός μικρο-τομέας και το PU που αποτελείται από αυτό το άκαμπτο τμήμα είναι πολύ επιρρεπές σε διαχωρισμό μικροφάσης. Σε γενικές γραμμές, όσο μεγαλύτερη είναι η ακαμψία του άκαμπτου τμήματος που αποτελεί την PU, τόσο πιο πιθανό είναι να προκαλέσει διαχωρισμό μικροφάσης. Στην PU, όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα του άκαμπτου τμήματος, τόσο πιο πιθανό είναι να προκληθεί διαχωρισμός μικροφάσης.
Η επέκταση αλυσίδας σχετίζεται με τη δομή του σκληρού τμήματος του ελαστομερούς PU και έχει μεγάλη επίδραση στην απόδοση του ελαστομερούς. Σε σύγκριση με την εκτεταμένη αλυσίδα PU των αλειφατικών διολών, η εκτεταμένη αλυσίδα PU που περιέχει διαμίνη αρωματικού δακτυλίου έχει υψηλότερη αντοχή, επειδή η επέκταση αλυσίδας αμίνης μπορεί να σχηματίσει δεσμό ουρίας και η πολικότητα του δεσμού ουρίας είναι υψηλότερη από αυτή του δεσμού ουρεθάνης . Επιπλέον, η διαφορά στις παραμέτρους διαλυτότητας μεταξύ του σκληρού τμήματος του δεσμού ουρίας και του μαλακού τμήματος του πολυαιθέρα είναι μεγάλη, επομένως το σκληρό τμήμα της πολυουρίας και το μαλακό τμήμα του πολυαιθέρα έχουν μεγαλύτερη θερμοδυναμική ασυμβατότητα, γεγονός που κάνει την ουρία PU να έχει καλύτερο διαχωρισμό μικροφάσης. Επομένως, το PU με εκτεταμένη αλυσίδα διαμίνης έχει υψηλότερη μηχανική αντοχή, συντελεστή, ιξωδοελαστικότητα και αντοχή στη θερμότητα από το PU με εκτεταμένη αλυσίδα διόλης και επίσης έχει καλύτερη απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία. Τα ελαστομερή PU χύτευσης χρησιμοποιούν ως επί το πλείστον αρωματικές διαμίνες ως επεκτατικά της αλυσίδας επειδή τα ελαστομερή PU που παρασκευάζονται από αυτά έχουν καλές περιεκτικές ιδιότητες. Με αντίδραση μηλεϊνικού ανυδρίτη και πολυόλης για να σχηματιστεί καρβοξυλικός εστέρας πολυόλης και στη συνέχεια αντιδρώντας με άλλα μονομερή όπως TDI-80, παράγοντα σταυροδεσμών και επέκτασης αλυσίδας, παρασκευάστηκε το προπολυμερές PU που περιέχει καρβοξυλικό, το οποίο διασκορπίστηκε σε τρία στο υδατικό διάλυμα αιθανολαμίνης , κατασκευάστηκε PU με βάση το νερό και μελετήθηκε η επίδραση του τύπου και της ποσότητας του επεκτατικού αλυσίδας στις ιδιότητες της ρητίνης. Η χρήση της δισφαινόλης Α ως επέκτασης αλυσίδας μπορεί όχι μόνο να βελτιώσει τις μηχανικές ιδιότητες της ρητίνης, αλλά και να αυξήσει τη θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού της ρητίνης, να διευρύνει το πλάτος της εσωτερικής κορυφής τριβής και να βελτιώσει το εύρος θερμοκρασίας της ρητίνης σε δερμάτινη κατάσταση [ 12]. Η δομή του επεκτατικού αλυσίδας διαμίνης που χρησιμοποιείται στην ουρία PU επηρεάζει άμεσα τον δεσμό υδρογόνου, την κρυστάλλωση και το διαχωρισμό της δομής μικροφάσης στο υλικό και καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την απόδοση του υλικού [13]. Με την αύξηση της περιεκτικότητας του σκληρού τμήματος, η αντοχή εφελκυσμού και η σκληρότητα του υλικού PU αυξήθηκαν σταδιακά και η επιμήκυνση στο σπάσιμο μειώθηκε. Αυτό οφείλεται στο ότι υπάρχει διαχωρισμός μικροφάσης μεταξύ της φάσης με έναν ορισμένο βαθμό κρυσταλλικότητας που σχηματίζεται από το σκληρό τμήμα και της άμορφης φάσης που σχηματίζεται από το μαλακό τμήμα, και η κρυσταλλική περιοχή του σκληρού τμήματος δρα ως αποτελεσματικό σημείο διασύνδεσης. Παίζει επίσης ρόλο παρόμοιο με την ενίσχυση πληρωτικού για την άμορφη περιοχή του μαλακού τμήματος. Όταν η περιεκτικότητα αυξάνεται, ενισχύεται η επίδραση ενίσχυσης και η αποτελεσματική επίδραση σταυροσύνδεσης του σκληρού τμήματος στο μαλακό τμήμα, γεγονός που προάγει την αύξηση της αντοχής του υλικού.
(6) Επίδραση της διασύνδεσης στις ιδιότητες των ελαστομερών PU
Η μέτρια ενδομοριακή διασύνδεση μπορεί να αυξήσει τη σκληρότητα, τη θερμοκρασία μαλακώματος και το μέτρο ελαστικότητας των υλικών PU και να μειώσει την επιμήκυνση κατά τη θραύση, τη μόνιμη παραμόρφωση και τη διόγκωση στους διαλύτες. Για τα ελαστομερή PU, η σωστή διασύνδεση μπορεί να παράγει υλικά με εξαιρετική μηχανική αντοχή, υψηλή σκληρότητα, ελαστικότητα και εξαιρετική αντοχή στη φθορά, αντοχή σε λάδι, αντίσταση στο όζον και αντοχή στη θερμότητα. Ωστόσο, εάν η διασύνδεση είναι υπερβολική, οι ιδιότητες όπως η αντοχή σε εφελκυσμό και η επιμήκυνση μπορούν να μειωθούν. Στα ελαστομερή μπλοκ PU, η χημική διασύνδεση μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες: (1) με χρήση τριλειτουργικών προεκτατικών αλυσίδων (όπως TMP) για να σχηματιστεί μια δομή διασταύρωσης. (2) χρήση περίσσειας ισοκυανικού για την αντίδραση για σχηματισμό δισυμπυκνωμένης Ουρίας (μέσω ομάδων ουρίας) ή αλλοφανικού (μέσω ομάδων ουρεθάνης) σταυροσύνδεσης. Η σταυροσύνδεση έχει σημαντική επίδραση στον βαθμό του δεσμού υδρογόνου και ο σχηματισμός σταυροδεσμών μειώνει σημαντικά τον βαθμό δεσμού υδρογόνου του υλικού, αλλά η χημική διασύνδεση έχει καλύτερη θερμική σταθερότητα από τη φυσική σταυροσύνδεση που προκαλείται από δεσμούς υδρογόνου. Όταν μελετήθηκαν οι επιδράσεις του δικτύου χημικής διασύνδεσης στη μορφολογία, τις μηχανικές ιδιότητες και τις θερμικές ιδιότητες των ελαστομερών ουρίας PU με τη βοήθεια FT-IR και DSC, βρέθηκε ότι τα ελαστομερή ουρίας PU με διαφορετικά δίκτυα διασταύρωσης είχαν διαφορετικές μορφολογίες. Καθώς η πυκνότητα αυξάνεται, ο βαθμός ανάμειξης μικροφάσης του ελαστομερούς αυξάνεται, η θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου του μαλακού τμήματος αυξάνεται σημαντικά και η αντοχή εφελκυσμού 300% του ελαστομερούς αυξάνεται σταδιακά, ενώ η επιμήκυνση στο σπάσιμο μειώνεται σταδιακά. Όταν , οι μηχανικές ιδιότητες (αντοχή εφελκυσμού και αντοχή σε σχίσιμο) του ελαστομερούς φτάνουν στο υψηλότερο επίπεδο.