Producenci pigmentów PU rozszyfrowują dla Ciebie związek pomiędzy strukturą i wydajnością elastomerów poliuretanowych

Istnieje wiele rodzajów surowców do elastomerów poliuretanowych, skład i rozmieszczenie grup w strukturze makrocząsteczkowej są złożone, a metody syntezy i metody przetwarzania elastomerów poliuretanowych są różne, co stanowi o złożoności budowy chemicznej elastomerów poliuretanowych i oczywista konformacja fizyczna. różnice, skutkujące zmianami właściwości elastomerów poliuretanowych. Jaki jest zatem związek pomiędzy strukturą i wydajnością elastomerów poliuretanowych? Poniższe informacje zostaną odszyfrowane przezProducenci pigmentów PU.
Elastomery poliuretanowe stosowane są w stanie stałym, a ich właściwości mechaniczne pod wpływem różnych sił zewnętrznych są najważniejszymi wskaźnikami ich wydajności. Ogólnie rzecz biorąc, elastomery poliuretanowe są takie same jak inne polimery, a ich właściwości są związane z masą cząsteczkową, siłami międzycząsteczkowymi, wytrzymałością segmentów, tendencją do krystalizacji, rozgałęzianiem i sieciowaniem, a także położeniem, polarnością i wielkością podstawników. Elastomery poliuretanowe różnią się jednak od polimerów na bazie węglowodorów (PP, PE itp.) tym, że ich struktura molekularna składa się z segmentów miękkich (poliole oligomerowe) i segmentów twardych (poliizocyjaniany, wiązania poprzeczne o przedłużonym łańcuchu itp.). Siła elektrostatyczna pomiędzy makrocząsteczkami, zwłaszcza pomiędzy twardymi segmentami, jest bardzo duża i często tworzy się duża liczba wiązań wodorowych. Ta silna siła elektrostatyczna nie wpływa bezpośrednio na właściwości mechaniczne, może również sprzyjać agregacji twardych segmentów, powodować separację mikrofaz i poprawiać właściwości mechaniczne oraz właściwości elastomerów w wysokich i niskich temperaturach.
Właściwości mechaniczne elastomeru poliuretanowego zależą od tendencji do krystalizacji elastomeru poliuretanowego, zwłaszcza od tendencji do krystalizacji miękkiego segmentu. Jednakże elastomer poliuretanowy stosowany jest w stanie o dużej elastyczności i nie oczekuje się krystalizacji. Dlatego konieczne jest przekazanie wzoru i Projekt procesu zapewnia równowagę pomiędzy elastycznością i wytrzymałością, tak aby przygotowany elastomer poliuretanowy nie krystalizował w temperaturze użytkowania, miał dobrą elastyczność i mógł szybko krystalizować przy dużym rozciągnięciu, oraz temperatura topnienia tej krystalizacji jest zbliżona do temperatury pokojowej, po usunięciu siły zewnętrznej kryształ topi się szybko, a ta odwracalna struktura krystaliczna jest bardzo korzystna dla poprawy wytrzymałości mechanicznej elastomeru poliuretanowego.
To, czy elastomer poliuretanowy może wykazywać odwracalną krystalizację, zależy głównie od polarności, masy cząsteczkowej, siły międzycząsteczkowej i regularności struktury miękkiego segmentu. Polaryzacja molekularna i siła międzycząsteczkowa poliestru jest większa niż polieteru, więc wytrzymałość mechaniczna poliestrowego elastomeru poliuretanowego jest większa niż wytrzymałość mechaniczna elastomeru polieterowo-poliuretanowego; grupy boczne w segmencie miękkim zmniejszą krystaliczność, co obniży wydajność produktu. właściwości mechaniczne.
Struktura twardego segmentu poliuretanu ma także bezpośredni i pośredni wpływ na właściwości mechaniczne elastomeru poliuretanowego. Ogólnie rzecz biorąc, diizocyjaniany aromatyczne [takie jak diizocyjanian difenylometanu (MDI), diizocyjanian toluenu (TDI)] są większe niż diizocyjaniany alifatyczne. Izocyjaniany [takie jak diizocyjanian heksametylenu (HDI)]; diizocyjaniany o symetrycznej strukturze (takie jak MDI) mogą nadawać elastomerom poliuretanowym wyższą twardość, wytrzymałość na rozciąganie i wytrzymałość na rozdzieranie; Działanie właściwości fizycznych i mechanicznych jest podobne do działania diizocyjanianów.

Związek między odpornością cieplną a strukturą

Stabilność termiczną polimerów można zmierzyć temperaturą mięknienia i temperaturą rozkładu termicznego. Ogólnie rzecz biorąc, temperatura rozkładu termicznego elastomerów poliuretanowych jest niższa niż temperatura mięknienia. Ogólnie rzecz biorąc, elastomery poliestrowo-poliuretanowe mają lepszą odporność na ciepło niż elastomery polieterowo-poliuretanowe; w przypadku diizocyjanianów aromatycznych kolejność odporności cieplnej jest następująca: diizocyjanian p-fenylenu (PPDI)> diizocyjanian 1,5-naftalenu Izocyjanian (NDI)>MDI>TDI.

Związek między wydajnością w niskich temperaturach a strukturą

Elastyczność polimerów w niskich temperaturach mierzy się zwykle temperaturą zeszklenia i współczynnikiem odporności na zimno (lub temperaturą kruchości). Ogólnie rzecz biorąc, elastyczność w niskich temperaturach elastomeru polieterowo-poliuretanowego jest lepsza niż poliestru.

Związek między wodoodpornością a strukturą

Wpływ wody na elastomery poliuretanowe: plastyfikacja wody (absorpcja wody) i degradacja wody. Gdy wilgotność względna wynosi 100%: stopień wchłaniania wody przez elastomer poliestrowo-poliuretanowy wynosi około 1,1%, a spadek wydajności wynosi około 10%; stopień wchłaniania wody przez elastomer polieterowo-poliuretanowy wynosi około 1,4%, a spadek wydajności wynosi około 20%; Jednakże stabilność hydrolityczna elastomerów polieterowo-poliuretanowych jest większa niż stabilność elastomerów poliestrowo-poliuretanowych.

Odporność na oleje i chemikalia jako funkcja struktury

Elastomery poliuretanowe charakteryzują się dobrą odpornością na tłuszcze i rozpuszczalniki niepolarne. Ogólnie rzecz biorąc, elastomery poliestrowo-poliuretanowe mają lepszą odporność na olej niż elastomery polieterowo-poliuretanowe; im wyższa twardość elastomeru poliuretanowego, tym lepsza odporność na olej; odporność chemiczna elastomerów poliuretanowych polikaprolaktonowych (takich jak kwas siarkowy, kwas azotowy itp.) jest lepsza niż w przypadku innych rodzajów poliuretanów.