聚氨酯板PUE的结构直接影响它的热性能,而性能主要依赖于聚合物的结构。因为从热力学角度来看,弹性体的软硬段之间的不相容性,使其能够形成独立微区,当 PUE 发生微相分离后,硬段微区分布于软段相中而起着物理交联点的作用。这样弹性体的耐热性就会得到改善。(1)软段的影响软段由低聚物多元醇组成,在整个大分子中所占比例较大,而 PUE 的弹性、低温性以及拉伸性主要受软段影响,所以不同类型多元醇可合成不同性能的 PUE 材料。软段的含量、相对分子量对微相分离程度影响较大。对于相分离不完全的链段,玻璃化温度受分子量的影响较为严重。当软段分子量增大,分子链柔性增加,导致其链段易运动,易进行构相调整,软、硬链之间相容性差,微相易分离容易进行,低分子量软段与硬段相容性好,这主要是由于分子量低导致更多的硬段溶解于无定型相中,使得无定型相的玻璃化温度提高,相容程度增大,反之则相容性差。Wang采用 DSC和 DMA 法研究了分子量为 2000、4000、6000 的 PET-PEO 聚醚酯弹性体的微相分离行为,研究表明,随分子量的增加,无定型相中 PET 硬段减少,相分离程度提高。
聚氨酯板PUE的结构直接影响它的热性能,而性能主要依赖于聚合物的结构。因为从热力学角度来看,弹性体的软硬段之间的不相容性,使其能够形成独立微区,当 PUE 发生微相分离后,硬段微区分布于软段相中而起着物理交联点的作用。这样弹性体的耐热性就会得到改善。
(1)软段的影响
软段由低聚物多元醇组成,在整个大分子中所占比例较大,而 PUE 的弹性、低温性以及拉伸性主要受软段影响,所以不同类型多元醇可合成不同性能的 PUE 材料。软段的含量、相对分子量对微相分离程度影响较大。对于相分离不完全的链段,玻璃化温度受分子量的影响较为严重。当软段分子量增大,分子链柔性增加,导致其链段易运动,易进行构相调整,软、硬链之间相容性差,微相易分离容易进行,低分子量软段与硬段相容性好,这主要是由于分子量低导致更多的硬段溶解于无定型相中,使得无定型相的玻璃化温度提高,相容程度增大,反之则相容性差。Wang采用 DSC和 DMA 法研究了分子量为 2000、4000、6000 的 PET-PEO 聚醚酯弹性体的微相分离行为,研究表明,随分子量的增加,无定型相中 PET 硬段减少,相分离程度提高。
(2)硬段的影响
聚氨酯板硬段为异氰酸酯和扩链剂,主要影响材料的刚性和高温性,所含化学基团主要有氨基甲酸酯基、芳基和取代脲基等,且这些基团的极性很强。PUE 材料的一些性能如邵氏硬度、拉伸强度、模量等都可通过改变 PUE 的硬段来实现,改变硬段含量,可使嵌段聚氨酯板从柔顺性好的橡胶变为模量比较高的硬质塑料,通常硬段的比重用二异氰酸酯和扩链剂的含量来表示。对于聚醚型聚氨酯板,随硬段比例的增加,极性基团增多,硬段分子间作用力增大,微相分离程度升高且硬段微区逐渐形成结晶,结晶度随硬段含量的增加而逐渐提高。从热力学角度分析,硬段长度具有多分散性,增加硬段长度有利于微相分离。因此,微相分离的效果及微区有序性都受到硬段长度分布的影响。