Propiedades mecánicas y estructura depoliuretanoelastómero
Propiedades mecánicas
La estructura y longitud de los segmentos blandos y duros en el elastómero de poliuretano, y la fuerza entre los segmentos blandos y duros, afectan directamente las propiedades mecánicas del elastómero. Además, si puede ocurrir separación de microfases, el grado de separación de microfases y la uniformidad de la distribución de los segmentos duros en los segmentos blandos también son factores importantes que afectan las propiedades mecánicas depoliuretanoelastómeros.El efecto del segmento blando sobre las propiedades mecánicas depoliuretanoelastómero
Influencia del tipo de poliol.
Los segmentos flexibles depoliuretanoLos elastómeros se componen principalmente de polioles oligómeros, que se pueden dividir en poliésterpolioles, poliéterpolioles y poliolefinapolioles. Su estructura de cadena principal afecta la resistencia a la tracción del elastómero. , La resistencia al desgarro y otras propiedades tienen un mayor impacto. Los polioles utilizados frecuentemente incluyen principalmente el tipo poliéster y el tipo poliéter. La molécula de poliol de poliéster contiene grupos éster más polares, que tienen mayor energía cohesiva y pueden formar enlaces de hidrógeno intramoleculares más fuertes. Por lo tanto, el elastómero polimerizado por poliéster poliol tiene mayor resistencia al estiramiento, resistencia al desgarro y buena resistencia a la abrasión y al aceite; enpoliuretanoEn los elastómeros fabricados a partir de poliéterpolioles, la energía cohesiva de los enlaces éter es baja y los grupos metileno adyacentes están unidos por enlaces éter. Los átomos de oxígeno se separan y los átomos de hidrógeno de los grupos metileno separados también se separan más, lo que debilita la fuerza repulsiva mutua entre los átomos de hidrógeno de los grupos metileno. Por lo tanto, el elastómero de poliuretano polimerizado por poliéter poliol tiene una temperatura de transición vítrea más baja, una mayor resistencia a la intemperie, estabilidad hidrolítica y resistencia al moho, pero tiene propiedades mecánicas deficientes.
La influencia del peso molecular del poliol En términos generales, las propiedades mecánicas del poliéterpoliuretanoLos elastómeros disminuyen con el aumento del peso molecular del poliol. Esto se debe a que a medida que aumenta el peso molecular del poliéter poliol, aumenta el número de enlaces éter, lo que mejora la flexibilidad delpoliuretanosegmento de elastómero. Por lo tanto, las propiedades mecánicas tales como la resistencia a la tracción del elastómero disminuyen. Lo contrario ocurre con los elastómeros de poliéster-poliuretano. Esto se debe a que a medida que aumenta el peso molecular del poliéster poliol, aumenta el número de grupos metileno y el número de grupos éster, aumenta la fuerza entre las moléculas y la reticulación de los enlaces de hidrógeno, y aumenta la cristalinidad del segmento reforzado, el Se han mejorado la dureza, la resistencia a la tracción, la resistencia al desgarro y la tensión de tracción del producto.Influencia del segmento duro en las propiedades mecánicas dePoliuretanoElastómero
EnpoliuretanoLos elastómeros, sólo cuando la energía cohesiva de los segmentos rígidos es lo suficientemente grande, pueden asociarse entre sí para formar una fase de segmento duro. Los factores que afectan la energía cohesiva de los segmentos rígidos son el tipo y cantidad de diisocianato y el tipo de extensor de cadena.
Efecto del isocianato
El tipo de isocianato tiene un mayor impacto en las propiedades mecánicas depoliuretanoelastómeros. Cuando se utilizan isocianatos con estructura simétrica para preparar elastómeros, los segmentos de elastómero contienen estructuras simétricas, aumenta la atracción entre los segmentos moleculares y se mejora la cristalinidad. Se han mejorado varias propiedades mecánicas. Los elastómeros de poliuretano preparados a partir de isocianatos aromáticos tienen una estructura de anillo de benceno rígido, lo que aumenta la energía cohesiva de los segmentos duros, y es fácil formar microdominios de fase dura entre los segmentos blandos, lo que hace que el elastómero experimente una separación de microfases y mejora la mecánica. propiedades. Por lo tanto, su resistencia a la tracción, tensión de tracción y resistencia al desgarro son mayores que las de los elastómeros de isocianato alifático. Cuando aumenta la cantidad de isocianato, aumenta el contenido de segmento duro del poliuretano, aumenta la energía cohesiva, aumenta la cristalinidad, disminuye la flexibilidad, disminuye el alargamiento y aumentan la resistencia a la tracción, la resistencia al desgarro y la tensión de tracción.
La influencia de los extensores de cadena.Para el mismo prepolímero elaborado a partir del mismo poliol y el mismo diisocianato, las propiedades mecánicas de los elastómeros obtenidos son diferentes cuando se usan diferentes extensores de cadena para extender la cadena. Debido a que la polaridad del grupo urea formado por la reacción del extensor de cadena diamina y el diisocianato es más fuerte que la del enlace uretano obtenido por la extensión de cadena diol, los segmentos rígidos correspondientes también son fáciles de juntar para formar segmentos duros, por lo tanto hidrógeno Hay más enlaces, por lo que la fuerza delpoliuretanoEl elastómero obtenido mediante la extensión de la cadena de diamina es mayor que la resistencia del elastómero obtenido mediante la extensión de la cadena de glicol.
