题目
软段、硬段如何影响聚氨酯材料的性能?
软段、硬段如何影响聚氨酯材料的性能?
题目解答
答案
答:软段:(1)软段的分子量:假定聚氨酯分子量相同,其软段若为聚酯,则聚氨酯的强度随着聚酯二醇分子量的增加而提高;若软段为聚醚,则聚氨酯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。(2)软段的结晶性:对线性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。
硬段:硬链段通常影响聚合物的软化熔融温度及高温性能。芳香族异氰酸酯制备的聚氨酯由于硬段含刚性芳环,因而使其硬段内聚强度增大,材料强度一般比脂肪族异氰酸酯型聚氨酯的大,但抗紫外线降解性能较差,易泛黄。脂肪族聚氨酯则不会泛黄。
解析
步骤 1:软段的分子量对聚氨酯性能的影响
软段的分子量对聚氨酯的性能有显著影响。当软段为聚酯时,聚氨酯的强度随着聚酯二醇分子量的增加而提高。这是因为聚酯二醇分子量的增加,使得软段的链段更长,从而增加了分子间的相互作用力,提高了材料的强度。然而,当软段为聚醚时,聚氨酯的强度随聚醚二醇分子量的增加而下降,但伸长率却上升。这是因为聚醚二醇分子量的增加,使得软段的链段更长,但同时增加了分子间的滑移,降低了材料的强度,但增加了材料的伸长率。
步骤 2:软段的结晶性对聚氨酯性能的影响
软段的结晶性对聚氨酯的性能也有显著影响。一般来说,结晶性对提高聚氨酯制品的性能是有利的,因为结晶性可以提高材料的强度和硬度。然而,结晶性有时会降低材料的低温柔韧性,因为结晶性使得材料在低温下变得硬而脆。此外,结晶性聚合物常常不透明,这可能影响材料的外观。
步骤 3:硬段对聚氨酯性能的影响
硬段通常影响聚合物的软化熔融温度及高温性能。芳香族异氰酸酯制备的聚氨酯由于硬段含刚性芳环,因而使其硬段内聚强度增大,材料强度一般比脂肪族异氰酸酯型聚氨酯的大。然而,芳香族异氰酸酯型聚氨酯的抗紫外线降解性能较差,易泛黄。脂肪族聚氨酯则不会泛黄,因为脂肪族异氰酸酯型聚氨酯的硬段不含刚性芳环,其抗紫外线降解性能较好。
软段的分子量对聚氨酯的性能有显著影响。当软段为聚酯时,聚氨酯的强度随着聚酯二醇分子量的增加而提高。这是因为聚酯二醇分子量的增加,使得软段的链段更长,从而增加了分子间的相互作用力,提高了材料的强度。然而,当软段为聚醚时,聚氨酯的强度随聚醚二醇分子量的增加而下降,但伸长率却上升。这是因为聚醚二醇分子量的增加,使得软段的链段更长,但同时增加了分子间的滑移,降低了材料的强度,但增加了材料的伸长率。
步骤 2:软段的结晶性对聚氨酯性能的影响
软段的结晶性对聚氨酯的性能也有显著影响。一般来说,结晶性对提高聚氨酯制品的性能是有利的,因为结晶性可以提高材料的强度和硬度。然而,结晶性有时会降低材料的低温柔韧性,因为结晶性使得材料在低温下变得硬而脆。此外,结晶性聚合物常常不透明,这可能影响材料的外观。
步骤 3:硬段对聚氨酯性能的影响
硬段通常影响聚合物的软化熔融温度及高温性能。芳香族异氰酸酯制备的聚氨酯由于硬段含刚性芳环,因而使其硬段内聚强度增大,材料强度一般比脂肪族异氰酸酯型聚氨酯的大。然而,芳香族异氰酸酯型聚氨酯的抗紫外线降解性能较差,易泛黄。脂肪族聚氨酯则不会泛黄,因为脂肪族异氰酸酯型聚氨酯的硬段不含刚性芳环,其抗紫外线降解性能较好。