聚氨酯的性能,歸根結(jié)底受大分子鏈形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。特別是聚氨酯彈性材料,軟段和硬段的相分離對(duì)聚氨酯的性能至關(guān)重要,聚氨酯的獨(dú)特的柔韌性和寬范圍的物性可用兩相形態(tài)學(xué)來解釋。聚氨酯材料的性能在很大程度上取決于軟硬段的相結(jié)構(gòu)及微相分離程度。適度的相分離有利于改善聚合物的性能。從微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)看,在聚氨酯中,強(qiáng)極性和剛性的氨基甲酸酯基等基團(tuán)由于內(nèi)聚能大,分子間可形成氫鍵,聚集在一起形成硬段微相區(qū),室溫下這些微區(qū)呈玻璃態(tài)次晶或微晶;極性較弱的聚醚鏈段或聚酯等鏈段聚集在一起形成軟段相區(qū)。軟段和硬段雖然有一定的混容,但硬段相區(qū)具有熱力學(xué)不相容性質(zhì),導(dǎo)致產(chǎn)生微觀相分離,且軟段微區(qū)及硬段微區(qū)表現(xiàn)各自的玻璃化溫度。軟段相區(qū)主要影響材料的彈性及低溫性能。硬段之間的鏈段吸引力遠(yuǎn)大于軟段之間的鏈段吸引力,硬相不溶于軟相中,而是分布其中,形成一種不連續(xù)的微相結(jié)構(gòu),常溫下軟段中起物理交聯(lián)點(diǎn)的作用,且起增強(qiáng)作用。故硬段對(duì)材料的力學(xué)性能,特別是拉伸強(qiáng)度、硬度和抗撕裂強(qiáng)度具有重要影響。這就是聚氨酯彈性體中即使沒有化學(xué)交聯(lián),常溫下也能顯示高強(qiáng)度、高彈性的原因。 |