原料的品種、配方組成等原料方面的影響因素，在5.2.2節“原料對性能的影響”已簡要闡述。下面簡述一下有關工藝因素的影響。
（1）擴鏈系數 所謂擴鏈系數是指擴鏈劑（包括混合擴鏈劑）中氨基、羥基的量（單位：mol）與預聚體中NCO的量的比值，也就是活性羥基團與NCO的摩爾比值。大量實踐表明，MOCA的擴鏈系數以0.85～0.95范圍為宜，在此范圍內，縮二脲所形成的一級交聯與分子間氫鍵形成的二級交聯之間具有良好的平衡，彈性體具有良好的綜合性能。
聚氨酯澆注彈性體以TDI預聚體-MOCA擴鏈劑體系為主。MOCA是一種反應活性適中的芳香族二胺，由于含剛性苯環，以及與異氰酸酯反應后生產強極性脲基，在進行擴鏈反應時，部分MOCA參加反應即可使膠料凝膠，并獲得一定的強度，故通常MOCA的用量可有一定范圍的變化而對彈性體最終性能影響不大。我們知道，在聚氨酯彈性體及膠粘劑等體系中，為了抵消體系中可能含有的微量水分及空氣中濕氣的影響，并且可使過量的NCO產生交聯反應而達到彈性體的性能，固化時異氰酸酯指數一般稍大于1，即NCO稍過量。對于MOCA交聯體系也是如此，即一般保持NCO稍過量。過量NCO與脲基反應形成縮二脲，可使彈性體具有合適的交聯度。而采用二醇擴鏈劑時，則需嚴格控制擴鏈系數或氰酸酯指數。
有人曾研究MOCA用量對澆注型聚氨酯彈性體性能的影響，采用聚四氫呋喃二醇（PTMEG-1000）與TDI-80制備的NCO質量分數為6.25%的預聚體與MOCA制彈性體，彈性體的性能見表5-11
表5-11 MOCA擴鏈系數對彈性體機械性能的影響
表5-11的數據表明，擴鏈劑MOCA的用量對聚氨酯彈性體力學性能有較大的影響，擴鏈系數低時，由于化學交聯的存在，彈性體的定伸模量較高；當擴鏈系數在0.88時，化學交聯和物理交聯達到較好的平衡，彈性體綜合性能最佳；擴鏈系數在1左右及大于1時，由于MOCA的增塑效應，且化學交聯和氫鍵的減弱，強度明顯降低，且永久變形較大。當采用澆注機時特別要注意不可使MOCA過量。擴鏈系數對硬度及回彈率影響不大。
（2）合成方法 對于相同的配方，采用不同的合成方法得到的彈性體體性能不同。例如，由PTMEG、TDI及DADMT為原料，按2.0:3.2:1.2的摩爾比，以3種不同的工藝制成的聚氨酯彈性體，性能見表5-12
表5-12 不同合成方法對聚氨酯彈性體性能的影響
一般來說，有預聚物法制得的彈性體性能最好，一步法最差。因為用一步法時，聚合、擴鏈反應同時進行，相對于低聚物多元醇和二異酸脂的反應，擴鏈劑（低分子二元醇或二元胺）和異氰酸酯基的反應活性更高一些，生成硬段反應過于激烈，使硬段不能再軟段中較好的分布，即所謂的物理交聯點過于集中，影響彈性體的性能。而由預聚體法制得的彈性體，因反應分布進行且反應活性弱的反應（即低聚物多元醇與異氰酸酯的預聚反應）有足夠的時間進行，反應比較徹底，得到的預聚體再與擴鏈劑反應，得到1彈性體結構較均勻，有利于聚氨酯大分子的硬段間形成氫鍵，提高彈性體的性能。半預聚法制得的彈性體性能一般在預聚體法和一步法之間，本例中與預聚體法彈性體性能相差不大。
（3）混合溫度及固化溫度 澆注型聚氨酯彈性體的澆注工藝可分為熱澆注彈性體和室溫澆注體系。對于大多數制品，采用TDI-MOCA熱澆注工藝。適當提高熟化反應溫度有利于提高制品的力學性能。但提高預聚體與擴鏈/交聯劑的混合溫度，會使凝膠和凝固期縮短，有時來不及澆注和使攪拌帶入的氣泡逸出；而且當溫度高于120℃時，往往又會使彈性體性能下降。圖5-2是聚四氫呋喃型聚氨酯澆注膠的預聚體與MOCA混合溫度與物性的關系曲線。有圖5-2可見，彈性體的物理性能隨混合溫度的升高而降低。另外，在180℃混合后性能降低尤其顯著。這是由于混合溫度的升高引起了擴鏈（成脲）反應與交聯反應（生成縮二脲）的競爭，致使擴鏈反應相對削弱而交聯密度卻增大了的緣故。其中伸長率的降低較小，可以認為是NCO與脲反應生成縮二脲鍵而使小部分MOCA未起反應而殘留于體系內，起了增塑膠的作用。混合溫度以80～120℃為宜。
熟化條件對彈性體最終性能有較大的影響，對于相同的澆注型彈性體體系，適當延長后熟化時間及稍微提高溫度可改善性能。液體芳香族二胺DADMT與TDI-PTMEG預聚體生產澆注彈性體時再100℃后熟化16h，可得到良好的性能，見表5-13.
表5-13 熟化溫度與彈性體性能的關系
澆注入模后，提高固化溫度會縮短凝固時間，縮短脫模周期；但若固化溫度過高，如在140℃以上時，物理性能又會急劇下降。故固化溫度一般控制在100～120℃。
（4）熟化時間的影響 澆注型聚氨酯彈性體通常在固化之后物理性能并不能馬上達到穩定值，一般需經天數時間的后熟化才能達到最終物性值。特別對于室溫固化彈性體，更應保證熟化時間。
有人把經100～120℃固化的聚氨酯彈性體薄膜試樣，測試紅外光譜，發現室溫熟化數天后還存在微量的異氰酸酯基，經100℃固化3 h后仍有未反應的異氰酸酯基殘存下來，這些異氰酸酯基在熟化過程中后慢慢與脲基反應形成縮二脲交聯鍵，或者與空氣中的水反應而消失。可以適當延長熱熟化時間，以使殘留的NCO減少。為了達到最終性能，還需室溫放置數天，使聚氨酯分子之間形成氫鍵。
（5）預聚體的貯存 由于預聚體中含有活性較大的NCO基團，一般須在干燥氮氣的密封桶貯存。另外，在用脫泡機于加熱下脫泡時，須注意勿使來自空氣的水分進入系統內。而在密封桶中，TDI系預聚體的貯存穩定性還是相當好的。一般地說，可穩定貯存半年時間以上。只要異氰酸酯基含量基本上無變化，對制成彈性體的物理性能影響很小。長時間存放，由于各種因素的影響，預聚體的NCO含量會有所降低，故制得或購得預聚體后，最好盡快用于生產，不宜久存。
對預聚體鐵通加熱，降低粘度，有利于預聚體的取出和稱量。但若經常對預聚體長時間加熱，會使預聚體所含異氰酸酯基減少，粘度上升，使預聚體貯存穩定性下降。
對于預聚體NCO含量降低、粘度增大的問題，若預聚體中沒有發現凝膠結塊等現象，可采用添加TDI或與NCO含量稍高的同類新鮮預聚體混合的方法進行補救，以提高NCO含量，降低粘度。
(6)注模時的環境 澆注彈性體的物性還受澆注時空氣中水分的影響尤其在夏季高溫多濕的情況下，制品的強度會因此而大幅度降低，降低的程度隨預聚體的不同而不同。對于中硬度彈性體則影響較大。澆注時注意空氣濕度，可在一定程度上防止物理性能的降低。 環氧樹脂 - www.ytfilter.com -(責任編輯：admin) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||