PU pigmentų gamintojai iššifruoja ryšį tarp poliuretano elastomerų struktūros ir veikimo

Yra daug įvairių poliuretano elastomerų žaliavų, sudėtis ir grupių išdėstymas makromolekulinėje struktūroje yra sudėtingas, o poliuretano elastomerų sintezės ir apdorojimo metodai yra įvairūs, o tai lemia poliuretano elastomerų cheminės struktūros sudėtingumą ir akivaizdi fizinė forma. skirtumai, dėl kurių pakinta poliuretano elastomerų savybės. Taigi koks yra ryšys tarp poliuretano elastomerų struktūros ir eksploatacinių savybių? Toliau pateiktus duomenis iššifruosPU pigmentų gamintojai.
Poliuretano elastomerai naudojami kietoje būsenoje, o jų mechaninės savybės veikiant įvairioms išorinėms jėgoms yra svarbiausi jų veikimo rodikliai. Apskritai, poliuretano elastomerai yra tokie patys kaip ir kiti polimerai, o jų savybės yra susijusios su molekuline mase, tarpmolekulinėmis jėgomis, segmentų tvirtumu, kristalizacijos tendencija, išsišakojimu ir kryžminiu ryšiu, taip pat pakaitų padėtimi, poliškumu ir dydžiu. Tačiau poliuretano elastomerai skiriasi nuo angliavandenilių pagrindu pagamintų (PP, PE ir kt.) polimerų tuo, kad jų molekulinė struktūra susideda iš minkštųjų segmentų (oligomerų poliolių) ir kietų segmentų (poliizocianatai, grandinės pailgintos kryžminės jungtys ir kt.). Elektrostatinė jėga tarp makromolekulių, ypač tarp kietųjų segmentų, yra labai stipri, dažnai susidaro daug vandenilinių jungčių. Ši stipri elektrostatinė jėga neturi tiesioginės įtakos elastomerų mechaninėms savybėms, be mechaninių savybių, ji taip pat gali skatinti kietų segmentų agregaciją, sudaryti mikrofazių atskyrimą ir pagerinti mechanines savybes bei aukštos ir žemos temperatūros savybes.
Poliuretano elastomero mechaninės savybės priklauso nuo poliuretano elastomero, ypač minkštojo segmento, kristalizacijos polinkio. Tačiau poliuretano elastomeras naudojamas labai elastingas ir nesitikima kristalizacijos. Todėl būtina išlaikyti formulę ir Proceso projektavimas randa pusiausvyrą tarp elastingumo ir stiprumo, kad paruoštas poliuretano elastomeras nesikristalizuotų naudojimo temperatūroje, būtų geras elastingumas ir galėtų greitai kristalizuotis, kai yra labai ištemptas, ir Šios kristalizacijos lydymosi temperatūra yra maždaug kambario temperatūroje, pašalinus išorinę jėgą, kristalas greitai tirpsta, o ši grįžtama kristalų struktūra yra labai naudinga siekiant pagerinti poliuretano elastomero mechaninį stiprumą.
Ar poliuretano elastomeras gali turėti grįžtamąją kristalizaciją, daugiausia priklauso nuo poliškumo, molekulinės masės, tarpmolekulinės jėgos ir minkštojo segmento struktūros reguliarumo. Poliesterio molekulinis poliškumas ir tarpmolekulinė jėga yra didesnė nei polieterio, todėl poliesterio poliuretano elastomero mechaninis stiprumas yra didesnis nei polieterio poliuretano elastomero; šoninės grupės minkštajame segmente sumažins kristališkumą, o tai sumažins gaminio veikimą. mechaninės savybės.
Kieto poliuretano segmento struktūra taip pat turi tiesioginės ir netiesioginės įtakos poliuretano elastomero mechaninėms savybėms. Paprastai aromatiniai diizocianatai [tokie kaip difenilmetano diizocianatas (MDI), tolueno diizocianatas (TDI)] yra didesni nei alifatinių diizocianatų. Izocianatai [tokie kaip heksametileno diizocianatas (HDI)]; simetriškos struktūros diizocianatai (pvz., MDI) gali suteikti didesnį poliuretano elastomerų kietumą, atsparumą tempimui ir atsparumą plyšimui; Fizinių ir mechaninių savybių poveikis panašus į diizocianatų poveikį.

Atsparumo karščiui ir struktūros ryšys

Polimerų šiluminis stabilumas gali būti matuojamas minkštėjimo temperatūra ir terminio skilimo temperatūra. Apskritai poliuretano elastomerų terminio skilimo temperatūra yra žemesnė nei minkštėjimo temperatūra. Paprastai tariant, poliesterio poliuretano elastomerai turi geresnį atsparumą karščiui nei polieterio poliuretano elastomerai; aromatiniams diizocianatams atsparumo karščiui tvarka yra tokia: p-fenileno diizocianatas (PPDI)>1,5-naftaleno diizocianatas Izocianatas (NDI)>MDI>TDI.

Ryšys tarp veikimo žemoje temperatūroje ir struktūros

Polimerų elastingumas žemoje temperatūroje paprastai matuojamas stiklėjimo temperatūra ir atsparumo šalčiui koeficientu (arba trapumo temperatūra). Apskritai, polieterio poliuretano elastomero lankstumas žemoje temperatūroje yra geresnis nei poliesterio.

Atsparumo vandeniui ir struktūros ryšys

Vandens poveikis poliuretano elastomerams: vandens plastifikacija (vandens sugėrimas) ir vandens degradacija. Kai santykinė oro drėgmė yra 100 %: poliesterio poliuretano elastomero vandens sugėrimo greitis yra apie 1,1 %, o eksploatacinių savybių sumažėjimas yra apie 10 %; polieterio poliuretano elastomero vandens sugerties greitis yra apie 1,4%, o veikimo sumažėjimas yra apie 20%; Tačiau polieterio poliuretano elastomerų hidrolizinis stabilumas yra didesnis nei poliesterio poliuretano elastomerų.

Atsparumas alyvai ir cheminėms medžiagoms kaip struktūros funkcija

Poliuretano elastomerai turi gerą atsparumą riebalams ir nepoliniams tirpikliams. Paprastai poliesterio poliuretano elastomerai pasižymi geresniu atsparumu alyvai nei polieterio poliuretano elastomerai; kuo didesnis poliuretano elastomero kietumas, tuo didesnis atsparumas alyvai; polikaprolaktono poliuretano elastomerų (tokių kaip sieros rūgštis, azoto rūgštis ir kt.) cheminis atsparumas yra geresnis nei kitų rūšių poliuretano.