一:基團的內聚能 聚氨酯材料大多由聚酯、聚醚等長鏈多元醇與多異氰酸酯、擴鏈劑或交聯劑反應而制成。聚氨酯的性能與其分子結構有關,而基團是分子的基本組成成分。通常,聚合物的各種性能,如力學強度、結晶度等基團的內聚能大小有關。聚氨酯分子中,除含有氨基甲酸酯基團外,不同的聚氨酯制品中還有酯基、醚基、脲基、脲基甲酸酯基、縮二脲、芳環及脂鏈等基團中的一種或多種。 二:氫鍵 氫鍵存在于含電負性較強的氮原子、氧原子的基團和H原子的基團之間,與基團內聚能大小有關,硬段的氨基甲酸或脲基的極性強,氫鍵多存在于硬段之間。氫鍵是一種物理吸引力,它比原子之間的鍵合力小得多,但大量氫鍵的存在,在極性聚合物中是影響性能的重要因素之一。氫鍵具有可逆性,在較低溫度時,極性鏈段的緊密排列促使氫鍵形成;在較高溫度時,鏈段接受能量而活動,氫鍵消失。氫鍵起物理交聯作用,它可使聚氨酯彈性體具有較高的強度、耐磨性。氫鍵越多,分子間作用力越強,材料的強度越高。 三:結晶性 結構規整、含極性及剛性基團多的線性聚氨酯,分子間氫鍵多,材料的結晶程度高,這影響聚氨酯的某些性能。 四:交聯度 分子內適度的交聯可使聚氨酯材料硬度、軟化溫度和彈性模量增加,斷裂伸長率、永久變形和在溶劑中的溶脹性降低。聚氨酯化學交聯一般是由多元醇原料或由高溫、過量異氰酸酯而形成的交聯鍵引起,交聯密度取決于原料的用量。與氫鍵引起的物理交聯相比,化學交聯具有較好的熱穩定性。 五:分子量 線性聚氨酯的分子量在一定程度內對力學能有較大的影響,分子量的增加,則聚氨酯材料的拉伸強度、伸長率和硬度增加,而在有機溶劑中的溶解性下降。 六:溫度 溫度對聚氨酯分子形態結構有影響,并影響到材料的性能。初始反應溫度可影響分子結構的規整性;較高溫度反應,可使得線性分子鏈形成少量支化和交聯;常溫或熟化或低溫放置,可使得聚合物分子鏈間形成氫鍵,并產生適度的相分離,有利于性能的提高。 |
