软段对聚氨酯性能的影响
聚醚、聚酯等低聚物多元醇组成软段。软段在PU中占大部分,不同的低聚物多元醇与二异氰酸酯制备的PU性能各不相同。
极性强的聚酯作软段得到的聚氨酯弹性体及泡沫的力学性能较好。聚酯型聚氨酯的强度、耐油性、热氧化稳定性比PPG聚醚型的高,但耐水解性能比聚醚型的差。聚四氢呋喃(PTMEG)型聚氨酯,由于PTMEG结构规整,易形成结晶,强度与聚酯型的不相上下。一般来说,聚醚型聚氨酯,由于软段的醚基较易旋转,具有较好的柔顺性,有优越的低温性能,并且聚醚中不存在相对较易水解的酯基,其耐水解性比聚酯型的好。以聚丁二烯为软段的聚氨酯,软段极性弱,软硬段间相容性差,弹性体强度较差。
含有侧链的软段,由于位阻作用,氢键弱,结晶性差,强度一般比相同软段主链的无侧基聚氨酯差。
软段的分子量对聚氨酯的力学性能有影响,一般来说,假定聚氨酯分子量相同,其软段若为聚酯,则PU的强度随聚酯二醇分子量的增加而提高;若软段为聚醚,则PU的强度随聚醚二醇分子量的增加而下降,不过伸长率却上升。这是因为聚酯型软段本身极性就较强,分子量大则结构规整性高,对改善强度有利;而聚醚软段则极性较弱,若分子量增大,则PU中硬段的相对含量就减小,强度下降。
软段的结晶性对线型聚氨酯链段的结晶性有较大的贡献。一般来说结晶性对提高聚氨酯制品的性能是有利的,但有时结晶会降低材料的低温柔韧性,并且结晶性聚合物常常不透明。为了避免结晶,可打乱分子的规整性,如采用共聚酯或共聚醚多元醇,或混合多元醇、混合扩链剂等。