Các nhà sản xuất bột màu PU giải mã mối quan hệ giữa cấu trúc và hiệu suất của chất đàn hồi polyurethane cho bạn

Có nhiều loại nguyên liệu thô cho chất đàn hồi polyurethane, thành phần và sự sắp xếp các nhóm trong cấu trúc phân tử rất phức tạp, phương pháp tổng hợp và phương pháp xử lý chất đàn hồi polyurethane rất đa dạng, tạo nên sự phức tạp về cấu trúc hóa học của chất đàn hồi polyurethane và hình dáng vật lý rõ ràng. sự khác biệt, dẫn đến sự thay đổi tính chất của chất đàn hồi polyurethane. Vậy mối quan hệ giữa cấu trúc và hiệu suất của chất đàn hồi polyurethane là gì? Sau đây sẽ được giải mã bởiNhà sản xuất bột màu PU
Chất đàn hồi polyurethane được sử dụng ở trạng thái rắn và tính chất cơ học của chúng dưới các lực bên ngoài khác nhau là chỉ số quan trọng nhất về hiệu suất của chúng. Nhìn chung, chất đàn hồi polyurethane giống như các polyme khác và tính chất của chúng liên quan đến trọng lượng phân tử, lực liên phân tử, độ bền phân đoạn, xu hướng kết tinh, phân nhánh và liên kết ngang, cũng như vị trí, độ phân cực và kích thước của các nhóm thế. Tuy nhiên, chất đàn hồi polyurethane khác với polyme gốc hydrocarbon (PP, PE, v.v.) ở chỗ cấu trúc phân tử của chúng bao gồm các đoạn mềm (polyol oligome) và các đoạn cứng (polyisocyanate, liên kết ngang mở rộng chuỗi, v.v.). Lực tĩnh điện giữa các đại phân tử, đặc biệt là giữa các phân đoạn cứng, rất mạnh và thường hình thành một số lượng lớn liên kết hydro. Lực tĩnh điện mạnh này không ảnh hưởng trực tiếp đến Ngoài các tính chất cơ học, nó còn có thể thúc đẩy sự kết tụ của các phân đoạn cứng, tạo ra sự phân tách vi pha và cải thiện tính chất cơ học cũng như tính chất nhiệt độ cao và thấp của chất đàn hồi.
Các tính chất cơ học của chất đàn hồi polyurethane phụ thuộc vào xu hướng kết tinh của chất đàn hồi polyurethane, đặc biệt là xu hướng kết tinh của đoạn mềm. Tuy nhiên, chất đàn hồi polyurethane được sử dụng ở trạng thái đàn hồi cao và không có khả năng kết tinh. Do đó, cần phải thông qua công thức và Thiết kế quy trình tìm ra sự cân bằng giữa độ đàn hồi và độ bền, để chất đàn hồi polyurethane đã chuẩn bị không kết tinh ở nhiệt độ sử dụng, có độ đàn hồi tốt và có thể kết tinh nhanh khi bị kéo căng cao, và nhiệt độ nóng chảy của quá trình kết tinh này là khoảng nhiệt độ phòng, khi loại bỏ ngoại lực, tinh thể tan chảy nhanh chóng và cấu trúc tinh thể thuận nghịch này rất có lợi để cải thiện độ bền cơ học của chất đàn hồi polyurethane.
Chất đàn hồi polyurethane có thể kết tinh thuận nghịch hay không chủ yếu phụ thuộc vào độ phân cực, trọng lượng phân tử, lực liên phân tử và tính đều đặn của cấu trúc của đoạn mềm. Độ phân cực phân tử và lực liên phân tử của polyester lớn hơn polyether, do đó độ bền cơ học của chất đàn hồi polyurethane polyester lớn hơn so với chất đàn hồi polyurethane polyether; các nhóm bên trong đoạn mềm sẽ làm giảm độ kết tinh, điều này sẽ làm giảm hiệu suất của sản phẩm. tính chất cơ học.
Cấu trúc của phân đoạn cứng polyurethane cũng có ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến tính chất cơ học của chất đàn hồi polyurethane. Nói chung, các diisocyanate thơm [chẳng hạn như diphenylmethane diisocyanate (MDI), toluene diisocyanate (TDI)] lớn hơn so với diisocyanate béo. Isocyanate [chẳng hạn như hexamethylene diisocyanate (HDI)]; diisocyanate có cấu trúc đối xứng (chẳng hạn như MDI) có thể mang lại độ cứng, độ bền kéo và độ bền xé cao hơn cho chất đàn hồi polyurethane; Ảnh hưởng của các tính chất vật lý và cơ học tương tự như ảnh hưởng của diisocyanate.

Mối quan hệ giữa khả năng chịu nhiệt và cấu trúc

Độ ổn định nhiệt của polyme có thể được đo bằng nhiệt độ làm mềm và nhiệt độ phân hủy nhiệt. Nhìn chung, nhiệt độ phân hủy nhiệt của chất đàn hồi polyurethane thấp hơn nhiệt độ làm mềm. Nói chung, chất đàn hồi polyurethane polyester có khả năng chịu nhiệt tốt hơn chất đàn hồi polyurethane polyether; đối với diisocyanate thơm, thứ tự chịu nhiệt là: p-phenylene diisocyanate (PPDI)>1,5-naphthalene diisocyanate Isocyanate (NDI)>MDI>TDI.

Mối quan hệ giữa hiệu suất nhiệt độ thấp và cấu trúc

Độ đàn hồi ở nhiệt độ thấp của polyme thường được đo bằng nhiệt độ chuyển thủy tinh và hệ số cản lạnh (hoặc nhiệt độ ôm ấp). Nhìn chung, độ linh hoạt ở nhiệt độ thấp của chất đàn hồi polyurethane polyether tốt hơn so với polyester.

Mối quan hệ giữa khả năng chống nước và kết cấu

Tác dụng của nước đối với chất đàn hồi polyurethane: làm dẻo nước (hấp thụ nước) và phân hủy nước. Khi độ ẩm tương đối là 100%: tốc độ hấp thụ nước của chất đàn hồi polyester polyurethane là khoảng 1,1% và hiệu suất giảm khoảng 10%; tỷ lệ hấp thụ nước của chất đàn hồi polyurethane polyether là khoảng 1,4% và hiệu suất giảm khoảng 20%; Tuy nhiên, độ ổn định thủy phân của chất đàn hồi polyurethane polyether lớn hơn so với chất đàn hồi polyurethane polyester.

Khả năng kháng dầu và hóa chất là một chức năng của cấu trúc

Chất đàn hồi polyurethane có khả năng chống dầu mỡ và dung môi không phân cực tốt. Nói chung, chất đàn hồi polyurethane polyester có hiệu suất kháng dầu tốt hơn so với chất đàn hồi polyurethane polyether; độ cứng của chất đàn hồi polyurethane càng cao thì khả năng chống dầu càng tốt; khả năng kháng hóa chất của chất đàn hồi polyurethane polycaprolactone (như axit sulfuric, axit nitric, v.v.) tốt hơn so với các loại polyurethane khác.