水性聚氨酯软段间的化学作用对性能的影响

发布时间:2019-7-26

水性聚氨酯软段是由聚酯多元醇和聚醚多元醇等低聚物组成的,在分子结构中占据大部分,不同类型的低聚物多元醇,甚至同种类型的低聚物多元醇不同的分子量与二异氰酸酯聚合制备的水性聚氨酯理化性能差别很大。通常情况下,聚酯型极性强,其作为软段所制备的弹性体产品以及泡沫材料的力学性能相对较好。而且聚酯型聚氨酯的耐热稳定性、强度以及耐溶剂性要比聚醚型聚氨酯优良,但是也存在缺点,其含有酯键易水解,尤其在一定的碱性条件下更容易,所以相对于聚醚型聚氨酯材料的耐水解性要差。聚醚型聚氨酯树脂材料相对于聚酯型聚氨酯材料具有更好的柔顺性和低温性能,这是由于作为软段部分的聚醚的醚基比较容易旋转所致。另外,有侧链基团存在于软段中时,强度比同样的软段主链中无侧链基团的的聚氨酯的要差,原因是侧链基团空间位阻比较大,氢键结合较弱,结晶性较差。

水性聚氨酯

一般情况下,聚氨酯分子量一定时,聚氨酯的软段为聚酯时,随着聚酯二元醇相对分子量增加,聚氨酯材料的力学机械性能也会随之增大;聚氨酯的软段组成为聚醚时,情况相反,随着聚醚二元醇相对分子量的增加,材料的机械力学性能反而降低,但是其伸长率会相对上升。这是由于材料力学性能跟软段极性相关,聚醚极性较弱,随着分子量的增加,聚氨酯分子中硬段含量随之相对减小,材料强度下降;相反,聚酯型组成的软段极性相对较强,分子结构的有序性会随着软段分子量的增大而更规整,这对提高材料强度很有利。

通常在线性聚氨酯结构和性能中,尤其线型聚氨酯链段的结晶性中,软段结晶性比较重要。非特殊情况下,软段结晶对提高水性聚氨酯材料的性能是有一定帮助的,但是对于材料的低温环境下的柔韧性不利,会降低低温柔韧性,而且聚合物软段结晶,会使材料透光性较差,产生不透明。为了达到设计要求,根据需要有效避免结晶时,可以采用扰乱分子有序规整性的方法:通常采用混合链伸长剂或者共聚醚或共聚酯型多元醇等方法。

本文标签: 水性聚氨酯 

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