Proprietà meccaniche e struttura delpoliuretanoelastomero
Proprietà meccaniche
La struttura e la lunghezza dei segmenti morbidi e duri nell'elastomero poliuretanico e la forza tra i segmenti morbidi e duri influiscono tutti direttamente sulle proprietà meccaniche dell'elastomero. Inoltre, anche la possibilità che si verifichi la separazione delle microfasi, il grado di separazione delle microfasi e l'uniformità della distribuzione dei segmenti duri nei segmenti morbidi sono fattori importanti che influenzano le proprietà meccaniche delpoliuretanoelastomeri.L'effetto del segmento morbido sulle proprietà meccaniche dipoliuretanoelastomero
Influenza del tipo di poliolo
I segmenti flessibili dipoliuretanoGli elastomeri sono composti principalmente da polioli oligomerici, che possono essere suddivisi in polioli poliestere, polioli polietere e polioli poliolefinici. La loro struttura a catena principale influisce sulla resistenza alla trazione dell'elastomero. , La resistenza allo strappo e altre proprietà hanno un impatto maggiore. I polioli usati frequentemente includono principalmente il tipo poliestere e il tipo polietere. La molecola di poliolo poliestere contiene più gruppi esterei polari, che hanno un'energia coesiva maggiore e possono formare legami idrogeno intramolecolari più forti. Pertanto, l'elastomero polimerizzato con poliolo poliestere ha una maggiore resistenza all'allungamento, resistenza allo strappo e buona resistenza all'abrasione e resistenza all'olio; Inpoliuretanoelastomeri costituiti da polioli polietere, l'energia di coesione dei legami eterei è bassa e i gruppi metilenici adiacenti sono legati etere. Gli atomi di ossigeno vengono separati e anche gli atomi di idrogeno sui gruppi di metilene separati vengono separati ulteriormente, il che indebolisce la forza repulsiva reciproca tra gli atomi di idrogeno dei gruppi di metilene. Pertanto, l'elastomero poliuretanico polimerizzato con polietere poliolo ha una temperatura di transizione vetrosa inferiore, una maggiore resistenza agli agenti atmosferici, stabilità idrolitica e resistenza alla muffa, ma ha scarse proprietà meccaniche.
L'influenza del peso molecolare del poliolo In generale, le proprietà meccaniche del polieterepoliuretanogli elastomeri diminuiscono con l'aumentare del peso molecolare dei polioli. Questo perché all'aumentare del peso molecolare del poliolo polietere, aumenta il numero di legami eterei, il che migliora la flessibilità delpoliuretanosegmento in elastomero. Pertanto diminuiscono le proprietà meccaniche come la resistenza alla trazione dell'elastomero. Per gli elastomeri poliuretanici poliestere è vero il contrario. Questo perché all'aumentare del peso molecolare del poliolo poliestere, aumentano il numero di gruppi metilenici e il numero di gruppi esterei, aumenta la forza tra le molecole e la reticolazione dei legami idrogeno, e la cristallinità del segmento Rinforza, il la durezza, la resistenza alla trazione, la resistenza allo strappo e lo stress da trazione del prodotto sono state migliorate.Influenza del segmento duro sulle proprietà meccaniche diPoliuretanoElastomero
Inpoliuretanogli elastomeri, solo quando l'energia coesiva dei segmenti rigidi è sufficientemente grande, possono associarsi tra loro per formare una fase di segmento duro. I fattori che influenzano l'energia coesiva dei segmenti rigidi sono il tipo e la quantità di diisocianato e il tipo di estensore di catena.
Effetto dell'isocianato
Il tipo di isocianato ha un impatto maggiore sulle proprietà meccaniche delpoliuretanoelastomeri. Quando si utilizzano isocianati con struttura simmetrica per preparare elastomeri, i segmenti elastomerici contengono strutture simmetriche, l'attrazione tra i segmenti molecolari aumenta e la cristallinità viene migliorata. Sono state migliorate varie proprietà meccaniche. Gli elastomeri poliuretanici preparati da isocianati aromatici hanno una struttura rigida dell'anello benzenico, che aumenta l'energia coesiva dei segmenti duri, ed è facile formare microdomini di fase dura tra i segmenti morbidi, provocando la separazione di microfase dell'elastomero e migliorando la meccanica proprietà. Pertanto, la sua resistenza alla trazione, lo stress alla trazione e la resistenza allo strappo sono tutti superiori rispetto agli elastomeri isocianici alifatici. Quando la quantità di isocianato aumenta, aumenta il contenuto di segmenti duri del poliuretano, aumenta l'energia di coesione, aumenta la cristallinità, diminuisce la flessibilità, diminuisce l'allungamento e aumentano la resistenza alla trazione, la resistenza allo strappo e lo stress da trazione.
L'influenza degli estensori di catenaPer lo stesso prepolimero costituito dallo stesso poliolo e dallo stesso diisocianato, le proprietà meccaniche degli elastomeri ottenuti sono diverse quando per allungare la catena vengono utilizzati diversi estensori di catena. Poiché la polarità del gruppo ureico formato dalla reazione dell'estensore della catena diamminica e del diisocianato è più forte di quella del legame uretanico ottenuto dall'estensione della catena diolica, anche i corrispondenti segmenti rigidi sono facili da riunire per formare segmenti duri, quindi idrogeno Ci sono più legami, quindi la forza deipoliuretanol'elastomero ottenuto dall'estensione della catena della diammina è maggiore della resistenza dell'elastomero ottenuto dall'estensione della catena del glicole.
