Poliuretano elastomero mechaninės savybės ir struktūra

Mechaninės savybės ir struktūrapoliuretanaselastomeras

Mechaninės savybės

Minkštųjų ir kietųjų segmentų struktūra ir ilgis poliuretano elastomere bei jėga tarp minkštųjų ir kietųjų segmentų – visa tai tiesiogiai veikia mechanines elastomero savybes. Be to, ar gali įvykti mikrofazių atskyrimas, mikrofazių atskyrimo laipsnis ir vienodas kietų segmentų pasiskirstymas minkštuose segmentuose taip pat yra svarbūs veiksniai, turintys įtakos mechaninėms savybėms.poliuretanaselastomerai.
Minkšto segmento įtaka mechaninėms savybėmspoliuretanaselastomeras

Poliolio tipo įtaka

Lankstūs segmentaipoliuretanaselastomerai daugiausia sudaryti iš oligomerų poliolių, kuriuos galima suskirstyti į poliesterio poliolius, polieterio poliolius ir poliolefino poliolius. Jų pagrindinė grandinės struktūra turi įtakos elastomero atsparumui tempimui. , Plyšimo stiprumas ir kitos savybės turi didesnį poveikį. Dažnai naudojami polioliai daugiausia yra poliesterio ir polieterio tipo. Poliesterio poliolio molekulėje yra daugiau polinių esterių grupių, kurios turi didesnę rišlumo energiją ir gali sudaryti stipresnius intramolekulinius vandenilio ryšius. Todėl poliesterio polioliu polimerizuotas elastomeras turi didesnį tempimo stiprumą, atsparumą plyšimui ir gerą atsparumą dilimui bei atsparumą alyvai; inpoliuretanaselastomerų, pagamintų iš polieterio poliolių, eterinių jungčių sanglaudos energija yra maža, o gretimos metileno grupės yra sujungtos eteriu. Deguonies atomai yra atskirti, o vandenilio atomai atskirtose metileno grupėse taip pat atsiskiria toliau, o tai susilpnina abipusę atstumiamąją jėgą tarp metileno grupių vandenilio atomų. Todėl poliuretano elastomeras, polimerizuotas polieterio polioliu, turi žemesnę stiklėjimo temperatūrą, didesnį atsparumą oro sąlygoms, hidrolizinį stabilumą ir atsparumą pelėsiams, tačiau turi blogas mechanines savybes.

Poliolio molekulinės masės įtaka Paprastai tariant, mechaninės polieterio savybėspoliuretanaselastomerų mažėja didėjant poliolio molekulinei masei. Taip yra todėl, kad didėjant polieterio poliolio molekulinei masei, didėja eterinių jungčių skaičius, o tai pagerina polieterio lankstumą.poliuretanaselastomero segmentas. Todėl sumažėja elastomero mechaninės savybės, pvz., atsparumas tempimui. Priešingai galioja poliesterio poliuretano elastomerai. Taip yra todėl, kad didėjant poliesterio poliolio molekulinei masei, didėja metileno grupių ir esterių grupių skaičius, didėja jėga tarp molekulių ir vandenilio jungčių kryžminis ryšys, o segmento kristališkumas sustiprėja, patobulintas gaminio kietumas, tempiamasis stiprumas, atsparumas plyšimui ir tempiamasis įtempis.
Kietojo segmento įtaka mechaninėms savybėmsPoliuretanasElastomeras
Įpoliuretanaselastomerai, tik tada, kai standžių segmentų kohezijos energija yra pakankamai didelė, jie gali susijungti vienas su kitu, sudarydami kieto segmento fazę. Veiksniai, turintys įtakos standžiųjų segmentų sanglaudos energijai, yra diizocianato tipas ir kiekis bei grandinės ilgintuvo tipas.

Izocianato poveikis

Izocianato tipas turi didesnę įtaką mechaninėms savybėmspoliuretanaselastomerai. Naudojant simetriškos struktūros izocianatus elastomerams ruošti, elastomero segmentuose yra simetriškos struktūros, padidėja trauka tarp molekulinių segmentų, padidėja kristališkumas. Patobulintos įvairios mechaninės savybės. Poliuretano elastomerai, pagaminti iš aromatinių izocianatų, turi standžią benzeno žiedo struktūrą, kuri padidina kietųjų segmentų rišlumo energiją, o tarp minkštųjų segmentų nesunku suformuoti kietosios fazės mikrodomenus, dėl kurių elastomeras mikrofazėje atsiskiria ir pagerina mechaninį poveikį. savybių. Todėl jo atsparumas tempimui, tempiamasis įtempis ir atsparumas plyšimui yra didesni nei alifatinių izocianato elastomerų. Didėjant izocianato kiekiui, padidėja poliuretano kietojo segmento kiekis, didėja sanglaudos energija, didėja kristališkumas, mažėja lankstumas, mažėja pailgėjimas, didėja tempiamasis stipris, plyšimo stipris ir tempiamasis įtempis.

Grandinės ilgintuvų įtaka

Tam pačiam prepolimerui, pagamintam iš to paties poliolio ir to paties diizocianato, gautų elastomerų mechaninės savybės skiriasi, kai grandinei pratęsti naudojami skirtingi grandinės ilgintuvai. Kadangi karbamido grupės, susidarančios diamino grandinės ilgintuvo ir diizocianato reakcijos metu, poliškumas yra stipresnis nei uretano jungties, gautos pratęsiant diolio grandinę, atitinkamus standžius segmentus taip pat lengva surinkti, kad susidarytų kieti segmentai. vandenilis Yra daugiau ryšių, todėl stiprumaspoliuretanaselastomeras, gautas pratęsiant diamino grandinę, yra didesnis nei elastomero, gauto pratęsiant glikolio grandinę, stiprumas.