Polyuretanelastomerer används i fast tillstånd, och deras mekaniska egenskaper under olika yttre krafter är de viktigaste indikatorerna på deras prestanda. I allmänhet är polyuretanelaster desamma som andra polymerer och deras egenskaper är relaterade till molekylvikt, intermolekylära krafter, segmentseghet, kristallisationstendens, förgrening och tvärbindning, såväl som substituenternas position, polaritet och storlek. Emellertid skiljer sig polyuretanelastomerer från kolvätebaserade (PP, PE, etc.) polymerer genom att deras molekylära struktur är sammansatt av mjuka segment (oligomerpolyoler) och hårda segment (polyisocyanater, kedjeförlängda tvärbindningar, etc.). Den elektrostatiska kraften mellan makromolekylerna, särskilt mellan de hårda segmenten, är mycket stark och ofta bildas ett stort antal vätebindningar. Denna starka elektrostatiska kraft påverkar inte direkt. Förutom de mekaniska egenskaperna kan den också främja aggregeringen av hårda segment, producera mikrofasseparation och förbättra elastomerernas mekaniska egenskaper och hög- och lågtemperaturegenskaper.
De mekaniska egenskaperna hos polyuretanelastomeren beror på kristallisationstendensen hos polyuretanelastomeren, speciellt kristallisationstendensen hos det mjuka segmentet. Emellertid används polyuretanelastomeren i ett högelastiskt tillstånd och kristallisation förväntas inte. Därför är det nödvändigt att klara formeln och processdesignen hittar en balans mellan elasticitet och styrka, så att den beredda polyuretan-elastomeren inte kristalliserar vid användningstemperaturen, har god elasticitet och kan kristallisera snabbt när den är mycket sträckt, och smälttemperaturen för denna kristallisation är runt rumstemperatur, när den yttre kraften avlägsnas smälter kristallen snabbt, och denna reversibla kristallstruktur är mycket fördelaktig för att förbättra den mekaniska hållfastheten hos polyuretan-elastomeren.
Huruvida polyuretanelastomeren kan ha reversibel kristallisation beror huvudsakligen på polariteten, molekylvikten, intermolekylära kraften och regelbundenhet hos strukturen hos det mjuka segmentet. Den molekylära polariteten och den intermolekylära kraften hos polyester är större än för polyeter, så den mekaniska hållfastheten hos polyester polyuretan elastomer är större än den hos polyeter polyuretan elastomer; sidogrupperna i det mjuka segmentet kommer att minska kristalliniteten, vilket kommer att minska produktens prestanda. mekaniska egenskaper.
Strukturen hos det hårda polyuretansegmentet har också en direkt och indirekt inverkan på polyuretanelastomerens mekaniska egenskaper. I allmänhet är aromatiska diisocyanater [såsom difenylmetandiisocyanat (MDI), toluendiisocyanat (TDI)] större än de av alifatiska diisocyanater. Isocyanater [såsom hexametylendiisocyanat (HDI)]; diisocyanater med symmetriska strukturer (såsom MDI) kan ge högre hårdhet, draghållfasthet och rivhållfasthet till polyuretanelastomerer; Effekten av fysikaliska och mekaniska egenskaper liknar den för diisocyanater.
Sambandet mellan värmebeständighet och struktur
Den termiska stabiliteten hos polymerer kan mätas genom mjukningstemperatur och termisk sönderdelningstemperatur. I allmänhet är den termiska nedbrytningstemperaturen för polyuretanelastomerer lägre än mjukningstemperaturen. Generellt sett har polyesterpolyuretanelaster bättre värmebeständighet än polyeterpolyuretanelaster; för aromatiska diisocyanater är värmebeständighetsordningen: p-fenylendiisocyanat (PPDI)>1,5-naftalendiisocyanat Isocyanat (NDI)>MDI>TDI.
Sambandet mellan lågtemperaturprestanda och struktur
Lågtemperaturelasticiteten hos polymerer mäts vanligtvis av glasövergångstemperaturen och köldbeständighetskoefficienten (eller sprödhetstemperaturen). I allmänhet är lågtemperaturflexibiliteten hos polyeterpolyuretanelastomer bättre än hos polyester.
Sambandet mellan vattenbeständighet och struktur
Vattens effekt på polyuretanelastomerer: vattenmjukning (vattenabsorption) och vattennedbrytning. När den relativa luftfuktigheten är 100 %: vattenabsorptionshastigheten för polyesterpolyuretanelastomer är cirka 1,1 %, och prestandaminskningen är cirka 10 %; vattenabsorptionshastigheten för polyeterpolyuretanelastomer är cirka 1,4 %, och prestandaminskningen är cirka 20 %; Emellertid är den hydrolytiska stabiliteten för polyeterpolyuretanelaster större än för polyesterpolyuretanelaster.
Olje- och kemikalieresistens som funktion av struktur
Polyuretanelastomerer har god beständighet mot fett och opolära lösningsmedel. I allmänhet har polyesterpolyuretan-elaster bättre prestanda i oljebeständighet än polyeterpolyuretan-elaster; ju högre hårdhet polyuretanelastomeren har, desto bättre oljebeständighet; den kemiska beständigheten hos polykaprolaktonpolyuretanelastomerer (som svavelsyra, salpetersyra, etc.) prestanda är bättre än andra typer av polyuretan.
