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水性聚氨酯樹脂的結構與性能的關系

來源:??????2022-1-10 15:17:24??????點擊:
它是指其大分子鏈的構象和聚集狀態。聚氨酯分子中的軟段(聚醚、聚酯)均含有CO單鍵和C1C單鍵。由于單個鍵的內部選擇頻率較高,且從不停止,因此在恒溫條件下形成了各種各樣的構象。它們的形狀是彎曲的,就像一團凌亂的線,并且在不斷變化。有時卷曲收縮,有時伸展,顯得非常柔軟,可以給聚氨酯橡膠良好的彈性,從而表現出良好的外力適應性。硬段由水性氰酸酯和低分子鏈擴增子組成,分子量相對較小(約300-1000),短鏈段,含有強極性氨基甲酸酯、尿素和芳香基團。硬段之間的力較強,彼此由靜電重力一起,不易改變構象,剛性很強,相反且越明顯,即軟柔性越大,越強的剛性越硬段,兩者的相容性越差,硬相和軟相分離效果越好。


水性聚氨酯


5、側基和交聯
在分子結構中引入側鏈烴基會增加分子間的距離,降低分子間的作用力,使大分子不易取向和結晶,從而導致機械強度降低。 側鏈烴基對于低溫性能改進也不一定有效,因為側基的存在防止了軟鏈段的自由旋轉和微相分離。 聚氨酯的交聯通常在硬鏈段之間進行。 化學交聯可以提高拉伸應力和抗溶脹性,減少永久變形。 然而,隨著化學交聯結構增加,硬段的會聚受到阻礙,靜電力減弱,氫鍵的形成困難,從而影響微相分離。 因此,在設計交聯結構和交聯密度時,必須考慮使用條件和其它性質之間的總體平衡。
6、氫鍵的影響
一般聚氨酯結構中存在大量氫鍵,主要由硬段的給氫基團(- nh -)和功率給氫基團(=O)形成,而聚酯鏈段和聚醚鏈段的醚基氧原子雖然電負性較弱,也可以在硬段與給氫基團形成少量氫鍵。硬段之間的氫鍵能促進硬段的取向和有序排列,有利于微相分離。硬段與軟段之間的氫鍵會使硬段與軟段混合,影響微相分離。因此,氫鍵作為一種強大的靜電力,不僅直接影響機械性能,而且還影響聚合態結構。
7. 耐熱性與結構的關系
聚氨酯的耐熱性可用其軟化過程中溫度和熱分解反應溫度來衡量。軟化處理溫度是指聚氨酯由彈性態轉變成黏流態的溫度,即大分子鏈開始使用滑動的最低工作溫度。在該溫度下產生的形變是不可逆的。熱分解環境溫度是指受熱容易產生不同化學鍵斷裂的最低生活溫度。熱分解分析溫度變化可能比軟化溫度高,也可能比軟化溫度低。就聚氨酯發展而言,熱分解結構溫度控制一般比軟化溫度低。而且熱分解教學過程又往往通過與其他降解研究過程(如氧化、水解等)同時企業進行,并相互學習促進。

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