Polyuretaanielastomeeriä käytetään kiinteässä olomuodossa, ja niiden mekaaniset ominaisuudet erilaisissa ulkoisissa voimissa ovat tärkeimpiä niiden suorituskyvyn indikaattoreita. Yleensä polyuretaanielastomeerit ovat samoja kuin muut polymeerit, ja niiden ominaisuudet liittyvät molekyylipainoon, molekyylien välisiin voimiin, segmenttien sitkeyteen, kiteytymistaipumukseen, haarautumiseen ja silloittumiseen sekä substituenttien sijaintiin, polariteettiin ja kokoon. Polyuretaanielastomeerit eroavat kuitenkin hiilivetypohjaisista (PP, PE jne.) polymeereistä siinä, että niiden molekyylirakenne koostuu pehmeistä segmenteistä (oligomeeripolyolit) ja kovista segmenteistä (polyisosyanaatit, ketjun pidennetyt ristisidokset jne.). Makromolekyylien, erityisesti kovien segmenttien, välinen sähköstaattinen voima on erittäin voimakas ja usein muodostuu suuri määrä vetysidoksia. Tämä vahva sähköstaattinen voima ei vaikuta suoraan mekaanisten ominaisuuksien lisäksi se voi myös edistää kovien segmenttien aggregaatiota, tuottaa mikrofaasierotusta ja parantaa elastomeerien mekaanisia ominaisuuksia sekä korkean ja matalan lämpötilan ominaisuuksia.
Polyuretaanielastomeerin mekaaniset ominaisuudet riippuvat polyuretaanielastomeerin kiteytymistaipumuksesta, erityisesti pehmeän segmentin kiteytymistaipumuksesta. Polyuretaanielastomeeriä käytetään kuitenkin erittäin elastisessa tilassa, eikä kiteytymistä ole odotettavissa. Siksi on välttämätöntä läpäistä kaava ja Prosessisuunnittelu löytää tasapainon elastisuuden ja lujuuden välillä, jotta valmistettu polyuretaanielastomeeri ei kiteydy käyttölämpötilassa, sillä on hyvä elastisuus ja se voi kiteytyä nopeasti, kun sitä venytetään voimakkaasti, ja tämän kiteytyksen sulamislämpötila on huoneenlämpötilassa, kun ulkoinen voima poistetaan, kide sulaa nopeasti, ja tämä palautuva kiderakenne on erittäin hyödyllinen parantamaan polyuretaanielastomeerin mekaanista lujuutta.
Se, voiko polyuretaanielastomeeri olla palautuva kiteytys, riippuu pääasiassa polariteetista, molekyylipainosta, molekyylien välisestä voimasta ja pehmeän segmentin rakenteen säännöllisyydestä. Polyesterin molekyylipolariteetti ja molekyylien välinen voima on suurempi kuin polyeetterin, joten polyesteripolyuretaanielastomeerin mekaaninen lujuus on suurempi kuin polyeetteripolyuretaanielastomeerin; pehmeän segmentin sivuryhmät vähentävät kiteisyyttä, mikä heikentää tuotteen suorituskykyä. mekaaniset ominaisuudet.
Polyuretaanikovan segmentin rakenteella on myös suora ja epäsuora vaikutus polyuretaanielastomeerin mekaanisiin ominaisuuksiin. Yleensä aromaattiset di-isosyanaatit [kuten difenyylimetaanidi-isosyanaatti (MDI), tolueenidi-isosyanaatti (TDI)] ovat suurempia kuin alifaattiset di-isosyanaatit. Isosyanaatit [kuten heksametyleenidi-isosyanaatti (HDI)]; di-isosyanaatit, joilla on symmetriset rakenteet (kuten MDI), voivat lisätä polyuretaanielastomeerien kovuutta, vetolujuutta ja repäisylujuutta; Fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien vaikutus on samanlainen kuin di-isosyanaateilla.
Lämmönkestävyyden ja rakenteen välinen suhde
Polymeerien lämpöstabiilisuus voidaan mitata pehmenemislämpötilalla ja lämpöhajoamislämpötilalla. Yleensä polyuretaanielastomeerien lämpöhajoamislämpötila on alhaisempi kuin pehmenemislämpötila. Yleisesti ottaen polyesteripolyuretaanielastomeerien lämmönkestävyys on parempi kuin polyeetteripolyuretaanielastomeerien; aromaattisten di-isosyanaattien lämmönkestävyysjärjestys on: p-fenyleenidi-isosyanaatti (PPDI)>1,5-naftaleenidi-isosyanaatti Isosyanaatti (NDI)>MDI>TDI.
Matalan lämpötilan suorituskyvyn ja rakenteen välinen suhde
Polymeerien alhaisen lämpötilan kimmoisuus mitataan yleensä lasittumislämpötilalla ja kylmänkestävyyskertoimella (tai haurastumislämpötilalla). Yleisesti ottaen polyeetteripolyuretaanielastomeerin joustavuus alhaisissa lämpötiloissa on parempi kuin polyesterin.
Vedenkestävyyden ja rakenteen välinen suhde
Veden vaikutus polyuretaanielastomereihin: veden pehmeneminen (veden absorptio) ja veden hajoaminen. Kun suhteellinen kosteus on 100 %: polyesteripolyuretaanielastomeerin vedenabsorptionopeus on noin 1,1 % ja suorituskyvyn heikkeneminen on noin 10 %; polyeetteripolyuretaanielastomeerin veden absorptionopeus on noin 1,4 % ja suorituskyvyn heikkeneminen on noin 20 %; Polyeetteripolyuretaanielastomeerien hydrolyyttinen stabiilisuus on kuitenkin suurempi kuin polyesteripolyuretaanielastomeerien.
Öljyn ja kemikaalien kestävyys rakenteen funktiona
Polyuretaanielastomeerit kestävät hyvin rasvaa ja ei-polaarisia liuottimia. Yleensä polyesteripolyuretaanielastomeerit kestävät paremmin öljyä kuin polyeetteripolyuretaanielastomeerit; mitä korkeampi polyuretaanielastomeerin kovuus, sitä parempi öljynkesto; polykaprolaktonipolyuretaanielastomeerien kemiallinen kestävyys (kuten rikkihappo, typpihappo jne.) suorituskyky on parempi kuin muiden polyuretaanityyppien.
