Fabrikanten van PU-pigmenten ontcijferen voor u de relatie tussen de structuur en de prestaties van polyurethaanelastomeren

Er zijn veel soorten grondstoffen voor polyurethaanelastomeren, de samenstelling en rangschikking van groepen in de macromoleculaire structuur zijn complex en de synthesemethoden en verwerkingsmethoden van polyurethaanelastomeren zijn verschillend, wat de complexiteit van de chemische structuur van polyurethaanelastomeren en de complexiteit ervan vormt. duidelijke fysieke conformatie. verschillen, resulterend in veranderingen in de eigenschappen van polyurethaanelastomeren. Dus wat is de relatie tussen de structuur en de prestaties van polyurethaanelastomeren? Het volgende wordt gedecodeerd doorFabrikanten van PU-pigmenten.
Polyurethaanelastomeren worden in vaste toestand gebruikt en hun mechanische eigenschappen onder verschillende externe krachten zijn de belangrijkste indicatoren voor hun prestaties. Over het algemeen zijn polyurethaanelastomeren hetzelfde als andere polymeren, en hun eigenschappen houden verband met het molecuulgewicht, de intermoleculaire krachten, de taaiheid van het segment, de neiging tot kristallisatie, vertakking en verknoping, evenals de positie, polariteit en grootte van substituenten. Polyurethaanelastomeren verschillen echter van polymeren op koolwaterstofbasis (PP, PE, enz.) doordat hun moleculaire structuur is samengesteld uit zachte segmenten (oligomeerpolyolen) en harde segmenten (polyisocyanaten, verknopingen met verlengde keten, enz.). De elektrostatische kracht tussen de macromoleculen, vooral tussen de harde segmenten, is erg sterk en er worden vaak een groot aantal waterstofbruggen gevormd. Deze sterke elektrostatische kracht heeft geen directe invloed op de mechanische eigenschappen, maar kan ook de aggregatie van harde segmenten bevorderen, microfasescheiding produceren en de mechanische eigenschappen en hoge en lage temperatuureigenschappen van elastomeren verbeteren.
De mechanische eigenschappen van het polyurethaanelastomeer hangen af ​​van de kristallisatieneiging van het polyurethaanelastomeer, vooral de kristallisatieneiging van het zachte segment. Het polyurethaanelastomeer wordt echter in een zeer elastische toestand gebruikt en er wordt geen kristallisatie verwacht. Daarom is het noodzakelijk om de formule door te geven en het procesontwerp vindt een balans tussen elasticiteit en sterkte, zodat het bereide polyurethaanelastomeer niet kristalliseert bij de gebruikstemperatuur, een goede elasticiteit heeft en snel kan kristalliseren wanneer het sterk wordt uitgerekt, en de smelttemperatuur van deze kristallisatie ligt rond kamertemperatuur, wanneer de externe kracht wordt verwijderd, smelt het kristal snel, en deze omkeerbare kristalstructuur is zeer gunstig om de mechanische sterkte van het polyurethaanelastomeer te verbeteren.
Of het polyurethaanelastomeer een omkeerbare kristallisatie kan hebben, hangt voornamelijk af van de polariteit, het molecuulgewicht, de intermoleculaire kracht en de regelmaat van de structuur van het zachte segment. De moleculaire polariteit en intermoleculaire kracht van polyester is groter dan die van polyether, dus de mechanische sterkte van polyester-polyurethaanelastomeer is groter dan die van polyether-polyurethaanelastomeer; de zijgroepen in het zachte segment zullen de kristalliniteit verminderen, wat de prestaties van het product zal verminderen. mechanische eigenschappen.
De structuur van het harde polyurethaansegment heeft ook directe en indirecte invloed op de mechanische eigenschappen van het polyurethaanelastomeer. In het algemeen zijn aromatische diisocyanaten [zoals difenylmethaandiisocyanaat (MDI), tolueendiisocyanaat (TDI)] groter dan die van alifatische diisocyanaten. Isocyanaten [zoals hexamethyleendiisocyanaat (HDI)]; diisocyanaten met symmetrische structuren (zoals MDI) kunnen polyurethaanelastomeren een hogere hardheid, treksterkte en scheursterkte geven; Het effect van fysische en mechanische eigenschappen is vergelijkbaar met dat van diisocyanaten.

De relatie tussen hittebestendigheid en structuur

De thermische stabiliteit van polymeren kan worden gemeten door de verwekingstemperatuur en de thermische ontledingstemperatuur. Over het algemeen is de thermische ontledingstemperatuur van polyurethaanelastomeren lager dan de verwekingstemperatuur. Over het algemeen hebben polyester-polyurethaanelastomeren een betere hittebestendigheid dan polyether-polyurethaanelastomeren; voor aromatische diisocyanaten is de volgorde van de hittebestendigheid: p-fenyleendiisocyanaat (PPDI)>1,5-naftaleendiisocyanaatisocyanaat (NDI)>MDI>TDI.

De relatie tussen prestaties bij lage temperaturen en structuur

De lage temperatuurelasticiteit van polymeren wordt gewoonlijk gemeten aan de hand van de glasovergangstemperatuur en de koudeweerstandscoëfficiënt (of verbrossingstemperatuur). Over het algemeen is de flexibiliteit bij lage temperaturen van polyether-polyurethaan-elastomeer beter dan die van polyester.

De relatie tussen waterbestendigheid en structuur

Het effect van water op polyurethaanelastomeren: waterplastificering (wateropname) en waterafbraak. Wanneer de relatieve vochtigheid 100% is: de waterabsorptiesnelheid van polyester-polyurethaan-elastomeer is ongeveer 1,1% en de prestatiedaling is ongeveer 10%; de waterabsorptiesnelheid van polyether-polyurethaanelastomeer is ongeveer 1,4% en de prestatiedaling is ongeveer 20%; De hydrolytische stabiliteit van polyether-polyurethaanelastomeren is echter groter dan die van polyester-polyurethaanelastomeren.

Olie- en chemische bestendigheid als functie van de structuur

Polyurethaanelastomeren zijn goed bestand tegen vet en niet-polaire oplosmiddelen. Over het algemeen hebben polyester-polyurethaanelastomeren betere prestaties op het gebied van oliebestendigheid dan polyether-polyurethaanelastomeren; hoe hoger de hardheid van het polyurethaanelastomeer, hoe beter de oliebestendigheid; de chemische weerstand van polycaprolacton-polyurethaanelastomeren (zoals zwavelzuur, salpeterzuur, enz.) is beter dan die van andere soorten polyurethaan.