Поліуретанові еластомери використовуються в твердому стані, і їх механічні властивості під дією різних зовнішніх сил є найважливішими показниками їх ефективності. Загалом поліуретанові еластомери такі ж, як і інші полімери, і їхні властивості пов’язані з молекулярною масою, міжмолекулярними силами, в’язкістю сегментів, схильністю до кристалізації, розгалуженням і зшиванням, а також положенням, полярністю та розміром замісників. Однак поліуретанові еластомери відрізняються від полімерів на основі вуглеводнів (ПП, ПЕ тощо) тим, що їх молекулярна структура складається з м’яких сегментів (олігомерні поліоли) і жорстких сегментів (поліізоціанати, поперечні зв’язки з розширеним ланцюгом тощо). Електростатична сила між макромолекулами, особливо між твердими сегментами, дуже сильна, і часто утворюється велика кількість водневих зв’язків. Ця сильна електростатична сила безпосередньо не впливає на механічні властивості, вона також може сприяти агрегації твердих сегментів, створювати мікрофазне поділ і покращувати механічні властивості та властивості еластомерів при високих і низьких температурах.
Механічні властивості поліуретанового еластомеру залежать від схильності до кристалізації поліуретанового еластомеру, особливо від схильності до кристалізації м'якого сегмента. Однак поліуретановий еластомер використовується у високоеластичному стані, і кристалізація не очікується. Таким чином, необхідно передати формулу та дизайн процесу знаходить баланс між еластичністю та міцністю, щоб підготовлений поліуретановий еластомер не кристалізувався при температурі використання, мав хорошу еластичність і міг швидко кристалізуватися, коли він сильно розтягнутий, і температура плавлення цієї кристалізації становить близько кімнатної температури, коли зовнішня сила припиняється, кристал швидко плавиться, і ця оборотна кристалічна структура дуже корисна для підвищення механічної міцності поліуретанового еластомеру.
Чи може поліуретановий еластомер мати оборотну кристалізацію, головним чином залежить від полярності, молекулярної маси, міжмолекулярної сили та регулярності структури м'якого сегмента. Молекулярна полярність і міжмолекулярна сила поліефіру більші, ніж у поліефіру, тому механічна міцність поліефірного поліуретанового еластомеру більша, ніж у поліефірного поліуретанового еластомеру; бічні групи в м'якому сегменті зменшать кристалічність, що призведе до зниження продуктивності продукту. механічні властивості.
Структура поліуретанового твердого сегмента також має прямий і опосередкований вплив на механічні властивості поліуретанового еластомеру. Як правило, ароматичні діізоціанати [такі як дифенілметандіізоціанат (MDI), толуолдіізоціанат (TDI)] більші, ніж аліфатичні діізоціанати. Ізоціанати [такі як гексаметилендіізоціанат (HDI)]; діізоціанати з симетричною структурою (такі як MDI) можуть надавати більш високу твердість, міцність на розрив і міцність на розрив поліуретанових еластомерів; Вплив фізико-механічних властивостей подібний до діізоціанатів.
Зв'язок теплостійкості і структури
Термостабільність полімерів можна виміряти температурою розм'якшення і температурою термічного розкладання. Загалом температура термічного розкладання поліуретанових еластомерів нижча за температуру розм’якшення. Загалом, поліефірні поліуретанові еластомери мають кращу термостійкість, ніж поліефірні поліуретанові еластомери; для ароматичних діізоціанатів порядок термостійкості такий: п-фенілендіізоціанат (PPDI)>1,5-нафталіндіізоціанат Ізоціанат (NDI)>MDI>TDI.
Зв'язок між низькотемпературними характеристиками та структурою
Низькотемпературна еластичність полімерів зазвичай вимірюється температурою склування і коефіцієнтом холодостійкості (або температурою крихкості). Загалом, гнучкість поліефірного поліуретанового еластомеру при низьких температурах краща, ніж у поліефіру.
Зв'язок між водостійкістю і структурою
Вплив води на поліуретанові еластомери: пластифікація води (водопоглинання) і деградація води. Коли відносна вологість становить 100%: швидкість водопоглинання поліефірного поліуретанового еластомеру становить близько 1,1%, а зниження продуктивності становить близько 10%; швидкість водопоглинання поліефірного поліуретанового еластомеру становить близько 1,4%, а зниження продуктивності становить близько 20%; Проте гідролітична стійкість поліефірних поліуретанових еластомерів вища, ніж у поліефірних поліуретанових еластомерів.
Масло- та хімічна стійкість як функція структури
Поліуретанові еластомери мають хорошу стійкість до жиру та неполярних розчинників. Як правило, поліефірні поліуретанові еластомери мають кращі показники стійкості до нафти, ніж поліефірні поліуретанові еластомери; чим вища твердість поліуретанового еластомеру, тим краща маслостійкість; хімічна стійкість полікапролактонових поліуретанових еластомерів (таких як сірчана кислота, азотна кислота тощо) є кращою, ніж інші типи поліуретану.
