擴(kuò)鏈劑對(duì)聚氨酯性能也有影響。含芳環(huán)的二元醇與脂肪族二元醇擴(kuò)鏈的聚氨酯相比有較好的強(qiáng)度。二元胺擴(kuò)鏈劑能形成脲鍵,脲鍵的極性比氨酯鍵強(qiáng),因而有二元胺擴(kuò)鏈的聚氨酯比二元醇擴(kuò)鏈的聚氨酯具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、模量、粘附性、耐熱性,并且還有較好的低溫性能。澆注型聚氨酯彈性體多采用芳香族二胺MOCA作擴(kuò)鏈劑,除固化工藝因素外,就是因?yàn)閺椥泽w具有良好的綜合性能。聚氨酯的軟段在高溫下短時(shí)間不會(huì)很快被氧化和發(fā)生降解,但硬段的耐熱性影響聚氨酯的耐溫性能,硬段中可能出現(xiàn)由異氰酸酯反應(yīng)形成的幾種鍵基團(tuán),其熱穩(wěn)定性順序如下:異氰脲酸酯>脲>氨基甲酸酯>縮二脲>脲基甲酸酯其中**穩(wěn)定的異氰酸酯在270℃左右才開(kāi)始分解。氨酯鍵的熱穩(wěn)定性隨著鄰近氧原子碳原子上取代基的增加及異氰酸酯反應(yīng)性的增加或立**阻的增加而降低。并且氨酯鍵兩側(cè)的芳香族或脂肪族基團(tuán)對(duì)氨酯鍵的熱分解性也有影響,穩(wěn)定性順序如下:R-NHCOOR>Ar-NHCOOR>R-NHCOOAr>Ar-NHCOOAr提高聚氨酯中硬段的含量通常使硬度增加,彈性降低。TPU以其優(yōu)異的性能在新能源汽車充電線中大放異彩。山東耐化學(xué)品TPU購(gòu)買
TPU是公認(rèn)的環(huán)保、性能優(yōu)異的新型高分子材料,已成為發(fā)展**快的熱塑性材料之一。聚氨酯彈性體是一種特殊的彈性體。聚氨酯彈性體具有較寬的硬度和性能范圍,是一種介于橡膠和塑料之間的高分子材料。而且熱塑性聚氨酯彈性體橡膠可以加熱塑化,化學(xué)結(jié)構(gòu)上很少或沒(méi)有交聯(lián),其分子基本上是線性的,但有一些物理交聯(lián)。它被稱為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠,是一種可以加熱塑化,用溶劑溶解的彈性體。1.材料特性:主要分為聚酯型和聚醚型,有白色不規(guī)則球形或柱狀顆粒。聚氨酯熱塑性彈性體的特點(diǎn)是具有優(yōu)異的耐磨性、優(yōu)異的耐臭氧性、高硬度、**度、良好的彈性、耐低溫性、良好的耐油性、耐化學(xué)性和耐環(huán)境性。聚醚型在潮濕環(huán)境中的水解穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于聚酯型。2.應(yīng)用領(lǐng)域:這些良好的性能使熱塑性聚氨酯廣泛應(yīng)用于鞋材、電纜、服裝、汽車、醫(yī)藥衛(wèi)生、管材、薄膜和片材等諸多領(lǐng)域。LubrizolTPU線纜材料TPU被用于制造汽車零部件,如燃油和機(jī)油管、密封件和減震器。
聚氨酯的硬段由反應(yīng)后的異氰酸酯或多異氰酸酯與擴(kuò)鏈劑組成,含有芳基、氨基甲酸酯基、取代脲基等強(qiáng)極性基團(tuán),通常芳香族異氰酸酯形成的剛性鏈段構(gòu)象不易改變,常溫下伸展成棒關(guān)狀。硬鏈段通常影響聚合物的軟化熔融溫度及高溫性能。異氰酸酯的結(jié)構(gòu)影響硬段的剛性,因而異氰酸酯的種類對(duì)聚氨酯材料的性能有很大影響。芳族異氰酸酯分子中剛性芳環(huán)的存在、以及生成的氨基甲酸酯鍵賦予聚氨酯較強(qiáng)的內(nèi)聚力。對(duì)稱二異氰酸酯使聚氨酯分子結(jié)構(gòu)規(guī)整有序,促進(jìn)聚合物的結(jié)晶,故4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)比不對(duì)稱的二異氰酸酯(如TDI)所制聚氨酯的內(nèi)聚力大,模量和撕裂強(qiáng)度等物理機(jī)械性能高。芳香族異氰酸酯制備的聚氨酯由于硬段含剛性芳環(huán),因而使其硬段內(nèi)聚強(qiáng)度增大,材料強(qiáng)度一般比脂肪族異氰酸酯型聚氨酯的大,但抗紫外線降解性能較差,易泛黃。脂肪族聚氨酯則不會(huì)泛黃。不同的異氰酸酯結(jié)構(gòu)對(duì)聚氨酯的耐久性也有不同的影響,芳香族比脂肪族異氰酸酯的聚氨酯抗熱氧化性能好,因?yàn)榉辑h(huán)上的氫較難被氧化。
結(jié)構(gòu)規(guī)整、含極性及剛性基團(tuán)多的線性聚氨酯,分子間氫鍵多,材料的結(jié)晶程度高,這影響聚氨酯的某些性能,如強(qiáng)度、耐溶劑性,聚氨酯材料的強(qiáng)度、硬度和軟化點(diǎn)隨結(jié)晶程度的增加而增加,伸長(zhǎng)率和溶解性則降低。對(duì)于某些應(yīng)用,如單組分熱塑性聚氨酯膠粘劑,要求結(jié)晶快,以獲得初粘力。某些熱塑性聚氨酯彈性體因結(jié)晶性高而脫??臁=Y(jié)晶聚合物經(jīng)常由于折射光的各向異性而不透明。若在結(jié)晶性線性聚氨酯中引入少量支鏈或側(cè)基,則材料結(jié)晶性下降,交聯(lián)密度增加到一定程度,軟段失去結(jié)晶性,整個(gè)聚氨酯彈性體可由較堅(jiān)硬的結(jié)晶態(tài)變?yōu)閺椥暂^好的無(wú)定型態(tài)。在材料被拉伸時(shí),拉伸應(yīng)力使得軟段分子基團(tuán)的規(guī)整性提高,結(jié)晶性增加,會(huì)提高材料的強(qiáng)度。硬段的極性越強(qiáng),越有利于材料的結(jié)晶。TPU的起源可以追溯到20世紀(jì)60年代,當(dāng)時(shí)美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)了一種基于聚氨酯的合成材料,取名為T(mén)PU。
PU分子量對(duì)其力學(xué)性能有明顯影響, 隨著TPU分子量的增加, 拉伸強(qiáng)度、模量及耐磨性等都增加, 當(dāng)分子量達(dá)到一定程度時(shí)這些性能趨于平穩(wěn)。TPU撕裂強(qiáng)度和耐曲撓性能隨著分子量的增大而降低,一方面TPU物理交聯(lián)使其自由體積減小; 另一方面,TPU分子鏈的高度纏結(jié)和物理交聯(lián)的增加降低了他們的內(nèi)部流動(dòng)性, 受到外力作用時(shí), 分子鏈重排不易實(shí)現(xiàn)而無(wú)法有效減輕施加的應(yīng)力。低分子量組分的比例大時(shí),對(duì)彈性體的耐熱性能和力學(xué)性能極為有害, 而過(guò)高分子量組分的比例太大時(shí)會(huì)對(duì)加工成型帶來(lái)不便。因此對(duì)于不同用途的TPU應(yīng)根據(jù)其具體加工要求來(lái)調(diào)節(jié)合適的分子量及分子量分布。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,TPE和TPU材料成為充電樁線纜護(hù)套材料的理想選擇,但相較之下,TPU材料的性能更優(yōu)。安徽 Lubrizol TPU TS92AP7
TPU因其高彈性、耐磨性和耐化學(xué)品性而被廣泛的應(yīng)用于鞋底和鞋墊的制造。山東耐化學(xué)品TPU購(gòu)買
聚醚、聚酯等低聚物多元醇組成軟段。軟段在聚氨酯中占大部分,不同的低聚物多元醇與二異氰酸酯制備的聚氨酯性能各不相同。極性強(qiáng)的聚酯作軟段得到的聚氨酯彈性體及泡沫的力學(xué)性能較好。因?yàn)?,聚酯制成的聚氨酯含極性大的酯基,這種聚氨酯內(nèi)部不僅硬段間能夠形成氫鍵,而且軟段上的極性基團(tuán)也能部分地與硬段上的極性基團(tuán)形成氫鍵,使硬相能更均勻地分布于軟相中,起到彈**聯(lián)點(diǎn)的作用。在室溫下某些聚酯可形成軟段結(jié)晶,影響聚氨酯的性能。聚酯型聚氨酯的強(qiáng)度、耐油性、熱氧化穩(wěn)定性比PPG聚醚型的高,但耐水解性能比聚醚型的差山東耐化學(xué)品TPU購(gòu)買