澆注型聚氨酯

1、澆注型聚氨酯1概述聚氨酯彈性體（PUEPolyurethaneElastomer）是一類綜合性能優(yōu)良的高分子合成材料，包含有澆注型聚氨酯彈性體（CPU）、熱塑型聚氨酯彈性體（TPU）和混煉型聚氨酯彈性體（MPU）,微孔聚氨酯彈性體、聚氨酯防水材料、鞋底材料、鋪裝材料等。CPU在加工前成型前為粘性液體，故有“液體橡膠”之稱，它是以液態(tài)低聚物多元醇、異氟酸酯和小分子擴(kuò)鏈劑為原料，使用液體混合澆注的加工成型方法，經(jīng)擴(kuò)鏈交聯(lián)反應(yīng)得到固化交聯(lián)的高彈性產(chǎn)物。CPU成型工藝簡單，形成的彈性體分子完整程度高，最大限度發(fā)揮了聚氨酯彈性體的特點(diǎn)，綜合性能也優(yōu)于MPU和TPU,因而成為聚氨酯彈性體中產(chǎn)量最大、應(yīng)用范

2、圍最廣的品種。在許多工業(yè)領(lǐng)域中，CPU正在逐步地取代傳統(tǒng)金屬和硫化橡膠，取得越來越廣泛的應(yīng)用。澆注法也是本課題制備聚氨酯彈性體采用的方法。MPU加工的第一步是合成高粘度、儲(chǔ)存穩(wěn)定、可以混煉加工的聚氨酯生膠（線性分子，分子量為2000030000）,然后在開煉機(jī)或密煉機(jī)中將其與硫化劑、促進(jìn)劑、補(bǔ)強(qiáng)性填料等相混合，經(jīng)成型最后硫化成具有彈性體物理化學(xué)性能的聚氨酯彈性體，可以看到，MPU的加工方法和傳統(tǒng)橡膠相似，因而是最早獲得工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用的一種聚氨酯彈性體，但MPU的性能比CPU和TPU差，硬度一般在ShoreA55A80,工藝復(fù)雜，產(chǎn)量較小。TPU常采用一步法生產(chǎn)，即將聚合物多元醇、二異鼠酸酯和小

3、分子擴(kuò)鏈劑混合，在雙螺桿反應(yīng)器中反應(yīng)，然后切粒和干燥，使用塑料擠出、注射成型的加工方法進(jìn)行生產(chǎn)。TPU的數(shù)均分子量較大，硬度較高。聚氨酯彈性體是由相對(duì)分子質(zhì)量大的聚醇軟段和相對(duì)分子質(zhì)量低的二異氟酸酯與二胺或二醇合成的硬段所構(gòu)成的彈性體。軟段提供彈性體的韌性、彈性和低溫性能；硬段貢獻(xiàn)彈性體的剛性、強(qiáng)度以及耐熱性1。聚氨酯彈性體具有優(yōu)異的綜合性能，因而廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。聚氨酯膠輾、膠輪、篩板、密封件等仍然是澆注型聚氨酯彈性體的重要產(chǎn)品，質(zhì)量在提高、品種在增加、應(yīng)用領(lǐng)域在擴(kuò)大是其發(fā)展趨勢(shì)。阻燃、耐熱、阻尼、低摩擦型等聚氨酯彈性體具有廣闊的市場空間和發(fā)展前景，已引起業(yè)界的高度重視。聚氨酯彈性體分子中

4、有大量的極性基團(tuán)，同時(shí)氨基甲酸酯鍵可以使分子鏈之間形成較強(qiáng)的氫鍵交聯(lián)。有效地防止了應(yīng)力作用下分子鏈之間的滑移，使其不僅具有較高的力學(xué)性能、突出的耐磨性，還具有耐油、耐水、耐臭氧、耐輻射、耐低溫、氣密性好、絕緣性和較好的生物相容性等特點(diǎn)。再加之PURM有加工工藝性優(yōu)、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、化學(xué)結(jié)構(gòu)可多元化、粘度較易調(diào)整、使用方便、固化快等優(yōu)點(diǎn)，所以非常適合于制作大型復(fù)雜構(gòu)件，滿足作為澆注樹脂的綜合技術(shù)要求，廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、輕工、礦山、機(jī)械、醫(yī)療等行業(yè)2。澆注型聚氨酯彈性體（CPUR雙PUR的三大加工類型中最重要的一種,其用量占PUR總量的60%澆注型聚氨酯彈性體（CPU）,因其優(yōu)異的機(jī)械物性

5、、良好的適用性、經(jīng)濟(jì)性以及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性而得到了廣泛的應(yīng)用。澆注型聚氨酯彈性體在加工成型前是黏性液體，有液體橡膠之稱，可用一步法或兩步法合成。具制品成型既可加壓硫化，又可常壓硫化；既可熱硫化，又可室溫固化；既可以手工澆注，又可用澆注機(jī)連續(xù)澆注成型冏o(hù)所以，澆注成型工藝為大型彈性體制品的生產(chǎn)提供了諸多方便。2 CPU原料的制備聚氨酯化學(xué)結(jié)構(gòu)特征是具有以下特點(diǎn)，其大分子鏈中含有重復(fù)的氨基甲酸酯鏈段（R-OOCNHRNH-CO&）,大分子主鏈上是有玻璃化溫度低于室溫的柔性鏈段（軟段）以及玻璃化溫度高于室溫的剛性鏈段（硬段）嵌段而成。在聚氨酯彈性體分子結(jié)構(gòu)中，軟段占較大的比例，約50%90%硬

6、段約占10%50%由于構(gòu)成硬段的基團(tuán)極性強(qiáng)，兩者間引力大，硬段和軟段兩者在熱力學(xué)上具有自發(fā)分離的傾向，即不相容性4。聚氨酯彈性體用的原料主要有三大類，即低聚物多元醇、多異氟酸酯和擴(kuò)鏈劑，聚氨酯彈性體可以根據(jù)不同的用途選擇合適的原材料來進(jìn)行合成。發(fā)展初期，聚氨酯原材料品種非常有限，限制了彈性體的發(fā)展，70年代以來，新的原材料品種的不斷涌現(xiàn)，推動(dòng)了聚氨酯彈性體應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和高性能聚氨酯彈性體的研究。常用的低聚物多元醇品種有：聚醴多元醇如PTMCJ口PPG等。常用的多異氟酸酯主要有：甲苯二異氟酸酯（TDI）、二苯基甲烷二異氟酸酉歇（MDI）此外還有多亞甲基多苯基多異氟酸酯（PADI）、六亞甲基二異

7、氟酸酯（HDI）、1,5一蔡二異氟酸配（NDI）、異佛爾酮二異氟酸酯（IPDI）、問二亞甲基二異氟酸配（XDI）、對(duì)苯二異氟酸酯（PPDI）、3,3.一二甲基一4,4.一聯(lián)苯二異氟酸酯（TODI）、三苯基甲烷三異氟酸酯（TTI、）4,4,0一三異氟酸三苯基硫代磷酸酯（TPTI）等.MDI用于制造熱塑性聚氨酯彈性體、單組份溶劑型膠黏劑、合成革樹脂等，TDI主要用于制造澆注型聚氨酯、聚氨酯彈性體、軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、涂料、膠黏劑、和塑料跑道等5。常用的擴(kuò)鏈交聯(lián)劑有：二胺和多元醇兩大類.二胺是澆注型聚氨酯最常用的擴(kuò)鏈劑，其中主要有3,3.一二一氯一4,4二二氨基一苯甲烷（MOCA）,以及3,5一二甲

8、硫基甲苯三服（DMTDA或DADMT）等.而常用的多元醇擴(kuò)鏈劑主要有是1,4-丁一二醇（BDO）,l,4一環(huán)己醇，新戊二醇等。另外，為了加快反應(yīng)速度，便于加工成型、制品性能的調(diào)整、減少成本等目的，需要加入某些配合劑。聚氨酯彈性體生產(chǎn)中常用的配合劑種類有：催化劑，阻燃劑，脫模劑，水解穩(wěn)定劑，如碳化二亞胺（PCD）以及著色劑，抗氧化劑，填充劑，防霉劑，抗靜電劑，光穩(wěn)定劑和增塑劑等。3 CPU的制備工藝聚氨酯彈性體合成過程中的基本化學(xué)反應(yīng)有：1、異氟酸酯與低聚物多元醇的反應(yīng)。2、異氟酸酯與小分子胺類（或醇類）擴(kuò)鏈劑的擴(kuò)鏈反應(yīng)。3、異氟酸酯與月尿基（或氨基甲酸酯）的交聯(lián)反應(yīng)。聚氨酯的合成方法以化學(xué)反應(yīng)

9、為基礎(chǔ)，分為一步法和兩步法。一步法就是將全部的原料直接一次混合反應(yīng)生成聚氨酯制品。兩步法又稱預(yù)聚體法，是先將低聚物多元醇和多異氟酸酯先反應(yīng)生成分子量比較低的預(yù)聚體，再加入擴(kuò)鏈劑等和預(yù)聚體反應(yīng)生成聚氨酯制品。預(yù)聚體法制備的彈性體分子結(jié)構(gòu)較規(guī)整，性能較好，所以澆注型聚氨酯大都采用該方法。（1）預(yù)聚體法預(yù)聚體法制備聚氨酯彈性體過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可表示如下：二異氟酸酯與低聚物二元醇的反應(yīng)（異氟酸酯過量）生成預(yù)聚體OOIIII/RR1、A火C、.艮。R1HOOH+OCNNCOOCNNHOO'NH1NCO預(yù)聚體和二元胺或二元醇反應(yīng)使分子鏈延長OOIIIIR1C、.R、.C、R1R2、OCN,NH

10、OONH；NCO+HOOHJ交聯(lián)反應(yīng)（預(yù)聚體中異氟酸酯基和聚氨酯大分子中月尿基或氨基甲酸酯基反應(yīng)）將聚合物二元醇和二異氟酸酯進(jìn)行預(yù)聚體反應(yīng)，得到含有NCOS基的聚氨酯預(yù)聚體，然后將預(yù)聚體與擴(kuò)鏈劑放在一起混合反應(yīng)，再真空脫泡注入模具升溫硫化，得到樣片進(jìn)行后硫化，制備得到聚氨酯。預(yù)聚體法制備聚氨酯彈性體分兩步進(jìn)行，第一步是由二元醇與二異氟酸酯在一定適宜溫度下放熱反應(yīng)得到預(yù)聚體，然后第二步是預(yù)聚體與擴(kuò)鏈劑反應(yīng)，由于擴(kuò)鏈反應(yīng)放熱少，因此得到的制品分子鏈段規(guī)整排列，因而其力學(xué)性能優(yōu)異。（2）半預(yù)聚體法半預(yù)聚體法主要是用于制備特殊工業(yè)的彈性體，即先將過量的多異氟酸酯和部分多元醇反應(yīng)得到NCOS團(tuán)含量較大的

11、預(yù)聚體。然后與擴(kuò)鏈劑和剩下的多元醇混合反應(yīng)得到聚氨酯彈性體。對(duì)于半預(yù)聚體法制備聚氨酯彈性體，此法僅僅用于澆注型聚氨酯彈性體制備，對(duì)于熱塑性聚氨酯與混煉型聚氨酯不適用。預(yù)聚體由低聚物多元醇（如聚酯、聚醴、聚烯姓等）與過量的二異氟酸酯反應(yīng)制備，對(duì)易于揮發(fā)的異氟酸酯，要使二異氟酸酯的NCCffi多元醇的OH摩爾比小于或等于2,這樣生成的預(yù)聚體在理論上不含有游離的二異氟酸酯。如果二異氟酸酯的量大大超過多元醇的量（也就是官能團(tuán)摩爾比大于2）,那么大量的二異氟酸酯無處反應(yīng)，而只能以游離狀態(tài)存在于預(yù)聚體中，這種情況下所制得的預(yù)聚體實(shí)際上只是預(yù)聚體和二異氟酸酯的混合物。制備這種預(yù)聚體的目的是為了降低常溫下預(yù)聚

12、體的粘度，以便于在第二步反應(yīng)中使預(yù)聚體組分和擴(kuò)鏈交聯(lián)劑的粘度和體積相接近，從而提高計(jì)量的準(zhǔn)確性和混合效果。為了有別于理論上不含游離二異氟酸酯的預(yù)聚體，這種高游離異氟酸酯含量的預(yù)聚體稱為半預(yù)聚體，用半預(yù)聚體合成聚氨酯制品的方法成為半預(yù)聚體法。半預(yù)聚體法主要用于MDI澆注型聚氨酯彈性體的生產(chǎn)。（3）一步法一步法顧名思義，就是將多異氟酸酯、多元醇、擴(kuò)鏈劑及其他一系列助劑按照一定原料配比同時(shí)加入混合制備聚氨酯彈性體。這一方法存在混合均勻性、相容性、微相分離等一系列問題，將會(huì)導(dǎo)致聚氨酯彈性體性能下降。而此法一般用于熱塑性聚氨酯彈性體和混煉型聚氨酯彈性體，對(duì)于澆注型聚氨酯彈性體，得到的樣品硬度、模量較低6

13、。4聚氨酯彈性體的分類聚氨酯可以使用的不同的化學(xué)物質(zhì)合成。使用不同的混合方式得到的聚氨酯彈性體性能也各不相同，主要的種類有：4.1 纖維纖維又稱聚氨酯彈性纖維，中國稱氨綸聚氨酯纖維。于1959年由美國杜邦公司首先工業(yè)化，國際上稱彈力纖維。80年代初，世界年生產(chǎn)能力約10kt。聚氨酯纖維通常用酸性染料、分散染料或絡(luò)合染料染色?？杉兗徎蚧旒彸陕憬z或包芯紗，用于制作彈性編織物或者紡織物，如各種內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)衣、游泳衣、林口、滑雪服、帶類以及醫(yī)療織物、宇航服等。4.2 薄膜聚氨酯薄膜主要采用擠出、壓延、吹塑等工藝來制備，由于聚氨酯分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可以通過調(diào)節(jié)聚氨酯嵌段成分比例改變其彈性、硬度和親水性。因此

14、聚氨酯薄膜同聚氨酯彈性體一樣具有卓越的高拉力、高張力、防水透氣性、強(qiáng)韌性和耐老化性能，同時(shí)具有優(yōu)異的生物和血液相容性及耐化學(xué)藥品性。廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、高檔紡織面料、工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域，深受用戶的歡迎和青睞。4.3 澆注型聚氨酯1952年，澆注型聚氨酯在市場上開始銷售，再次杜邦公司1956年推出了第一款聚醴多元醇?？蛇M(jìn)行澆注和灌注，可加溶劑制作涂料，涂刷和噴刷。還可以加工成人造毛皮等。這些產(chǎn)品可作用于裝修材料、體育跑道、防水材料、家具和裝飾涂料等。也可以加發(fā)泡劑加工成彈性泡沫橡膠。4.4 熱塑性聚氨酯彈性體聚氨酯熱塑性彈性體分為聚酯型和聚醴型兩類，加工方法可像塑料一樣，可采取擠出、壓縮模塑、注塑、

15、壓延和吹塑成型等加工方法?？芍谱魍苛弦约癙U革，主要應(yīng)用在衣料、包裝材料和鞋面革等。聚氨酯熱塑性彈性體突出的特點(diǎn)是耐磨性優(yōu)異、耐臭氧性極好、硬度大、強(qiáng)度高、彈性好、耐低溫，有良好的耐油、耐化學(xué)藥品和耐環(huán)境性能，在潮濕環(huán)境中聚醴型酯水解穩(wěn)定性遠(yuǎn)超過聚酯型。4.5 發(fā)泡材料發(fā)泡聚氨酯的應(yīng)用起始于二戰(zhàn)期間的飛機(jī)上。泡沫材料的盛行得益于價(jià)格低廉的聚醴多元醇。對(duì)于發(fā)泡聚氨酯人們已經(jīng)做了大量工作。他們有一個(gè)三維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。氣泡的開裂與閉合主要取決于應(yīng)用的需求。主要分為硬質(zhì)泡沫，軟質(zhì)泡沫和自結(jié)皮泡沫。是一種將發(fā)泡劑、聚氨酯預(yù)聚物、催化劑等組分裝填于耐壓氣霧罐中的特殊聚氨酯彈性體產(chǎn)品。當(dāng)物料從氣霧罐中噴出時(shí)，

16、沫狀的聚氨酯物料會(huì)迅速膨脹，并與空氣或基體中的水分發(fā)生固化反應(yīng)形成泡沫。固化后的泡沫具有密封、吸音、隔熱、粘結(jié)、填縫等多種效果。是一種環(huán)保、節(jié)能、使用方便的建筑材料，同時(shí)也是一種易燃的物質(zhì)。5CPU結(jié)構(gòu)和性能5.1 鏈及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)聚氨酯彈性體是一種在主鏈上含有較多的氨基甲酸酯基團(tuán)（一NHCOO）的彈性體聚合物網(wǎng)。從分子結(jié)構(gòu)上看，聚氨酯彈性體是一種典型的嵌段高分子材料：低聚物多元醇（聚酯、聚醴、聚烯爛等）形成的鏈段中極性基團(tuán)少，鏈段間作用力弱，玻璃化溫度低于室溫，顯得十分柔順，稱為軟（鏈）段，而由異氟酸酯和小分子擴(kuò)鏈劑組成的鏈段中極性和剛性基團(tuán)多，容易形成氫鍵，相互間作用力大，鏈段玻璃化溫度高于室

17、溫，顯得十分僵硬，稱為硬（鏈）段。軟段在分子結(jié)構(gòu)中占50%90%硬段占10%50%鏈結(jié)構(gòu)是聚氨酯彈性體最基本的結(jié)構(gòu)，是決定聚氨酯彈性體性能的主要因素。作為一種熱固性高分子材料，聚氨酯形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（或化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)）的方法主要有四種9。（1）三官能團(tuán)的擴(kuò)鏈劑（如三羥甲基丙烷）同預(yù)聚體反應(yīng)形成交聯(lián)；（2）過量的異氟酸酯與月尿基或氨基甲酸酯反應(yīng)生成縮二月尿或月尿基甲酸酯基團(tuán)形成交聯(lián)；（3）多官能度異氟酸酯（官能度大于3）同二元醇反應(yīng)形成交聯(lián)；（4）多元醇（官能度大于3）同異氟酸酯反應(yīng)形成交聯(lián)；其中，澆注型聚氨酯彈性體形成交聯(lián)一般采用前兩種方法，而后兩種方法主要用于聚氨酯發(fā)泡材料中。5.2 微相結(jié)構(gòu)聚氨

18、酯的性能，歸根結(jié)底受大分子鏈形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。特別是聚氨酯彈性體材料，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序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，分子間可以形成氫鍵，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)次品或微晶；極性較弱的聚醴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)與軟段相區(qū)具有熱力學(xué)不相容性質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)生微觀相分離，并且軟段微區(qū)及硬段微區(qū)表現(xiàn)出各自的

19、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)，常溫下在軟段中起物理交聯(lián)點(diǎn)的作用，并起增強(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。聚氨酯彈性體中能否發(fā)生微相分離、微相分離的程度、硬相在軟相中分布的均勻性都直接影響彈性體的力學(xué)性能。5.3 軟段對(duì)性能的影響聚醴、聚酯等低聚物多元醇組成軟段。軟段在聚氨酯中占大部分，不同的低聚物多元醇與二異氟酸酯制備的聚氨酯性能各不相同。極性強(qiáng)的聚酯作

20、軟段得到的聚氨酯彈性體及泡沫的力學(xué)性能較好。因?yàn)?，聚酯制成的聚氨酯含極性大的酯基，這種聚氨酯內(nèi)部不僅硬段間能夠形成氫鍵，而且軟段上的極性基團(tuán)也能部分地與硬段上的極性基團(tuán)形成氫鍵，使硬相能更均勻地分布于軟相中，起到彈性交聯(lián)點(diǎn)的作用。在室溫下某些聚酯可形成軟段結(jié)晶，影響聚氨酯的性能。聚酯型聚氨酯的強(qiáng)度、耐油性、熱氧化穩(wěn)定性比PP鹿醴型的高，但耐水解性能比聚醴型的差。聚四氫味喃（PTMEG型聚氨酯，由于PTME覦整結(jié)構(gòu)，易形成結(jié)晶，強(qiáng)度與聚酯型的不相上下。一般來說，聚醴型聚氨酯，由于軟段的醴基較易旋轉(zhuǎn)，具有較好的柔順性，優(yōu)越的低溫性能，并且聚醴中不存在相對(duì)易于水解的酯基，其耐水解性比聚醴型好。聚醴軟

21、段的醴鍵的a碳容易被氧化，形成過氧化物自由基，產(chǎn)生一系列的氧化降解反應(yīng)。以聚丁二烯為軟段的聚氨酯，軟段極性弱，軟硬段間相容性差，彈性體強(qiáng)度較差。含側(cè)鏈的軟段，由于位阻作用，氫鍵弱，結(jié)晶性差，強(qiáng)度比相同軟段主鏈的無側(cè)基聚氨酯差。軟段的分子量對(duì)聚氨酯的力學(xué)性能有影響，一般來說，假定聚氨酯分子量相同，其軟段若為聚酯，則聚氨酯的強(qiáng)度隨聚酯二醇分子量的增加而提高；若軟段聚醴，則聚氨酯的強(qiáng)度隨聚醴二醇分子量的增加而下降，不過伸長率卻上升。這是因?yàn)榫埘バ蛙浂伪旧順O性就較強(qiáng)，分子量大則結(jié)構(gòu)規(guī)整性高，對(duì)改善強(qiáng)度有利，而聚醴軟段則極性較弱，若分子量增大，則聚氨酯中硬段的相對(duì)含量就減小，強(qiáng)度下降。軟段的結(jié)晶性對(duì)線性

22、聚氨酯鏈段的結(jié)晶性有較大的貢獻(xiàn)。一般來說，結(jié)晶性對(duì)提高聚氨酯制品的性能是有利的，但有時(shí)結(jié)晶會(huì)降低材料的低溫柔韌性，并且結(jié)晶性聚合物常常不透明。為了避免結(jié)晶，可打亂分子的規(guī)整性，如采用共聚酯或共聚醴多元醇，或混合多元醇、混合擴(kuò)鏈劑等。5.4 硬段對(duì)性能的影響聚氨酯的硬段由反應(yīng)后的異鼠酸酯或多異氟酸酯與擴(kuò)鏈劑組成，含有芳基、氨基甲酸酯基、取代月尿基等強(qiáng)極性基團(tuán)，通常芳香族異氟酸酯形成的剛性鏈段構(gòu)象不易改變，常溫下伸展成棒狀。硬鏈段通常影響聚合物的軟化熔融溫度及高溫性能。異氟酸酯的結(jié)構(gòu)影響硬段的剛性，因而異氟酸酯的種類對(duì)聚氨酯材料的性能有很大影響。芳族異氟酸酯分子中剛性芳環(huán)的存在、以及生成的氨基甲酸

23、酯鍵賦予聚氨酯較強(qiáng)的內(nèi)聚力。對(duì)稱二異氟酸酯使聚氨酯分子結(jié)構(gòu)規(guī)整有序，促進(jìn)聚合物的結(jié)晶，故4,4'-二苯基甲烷二異氟酸酯（MDD比不對(duì)稱的二異氟酸酯（如TDI）所制聚氨酯的內(nèi)聚力大，模量和撕裂強(qiáng)度等物理機(jī)械性能高。芳香族異氟酸酯制備的聚氨酯由于硬段含剛性芳環(huán)，因而使其硬段內(nèi)聚強(qiáng)度增大，材料強(qiáng)度一般比脂肪族異氟酸酯型聚氨酯的大，但抗紫外線降解性能較差，易泛黃。脂肪族聚氨酯則不會(huì)泛黃。不同的異氟酸酯結(jié)構(gòu)對(duì)聚氨酯的耐久性也有不同的影響，芳香族比脂肪族異氟酸酯的聚氨酯抗熱氧化性能好，因?yàn)榉辑h(huán)上的氫較難被氧化。擴(kuò)鏈劑對(duì)聚氨酯性能也有影響。含芳環(huán)的二元醇與脂肪族二元醇擴(kuò)鏈的聚氨酯相比有較好的強(qiáng)度。二元胺擴(kuò)鏈劑能形成月尿鍵，月尿鍵的極性比氨酯鍵強(qiáng)，因而有二元胺擴(kuò)鏈的聚氨酯比二元醇擴(kuò)鏈的聚氨酯具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、模量、粘附性、耐熱性，并且還有較好的低溫性能。澆注型聚氨酯彈性體多采用芳香族二胺MOCA乍擴(kuò)鏈劑，除固化工藝因素外，就是因?yàn)閺椥泽w具有良好的綜合性能。聚氨酯的軟段在高溫下短時(shí)間不會(huì)很快被氧化和發(fā)生降解，但硬段的耐熱性影響聚氨酯的耐溫性能，硬段中可能出現(xiàn)由異氟酸酯反應(yīng)形成的幾種鍵基團(tuán)，其熱穩(wěn)定性順序如下：異氟月尿酸酯>月尿>氨基甲酸酯縮二月尿月尿基甲酸酯其中最穩(wěn)定的異氟酸酯在270c左右才開始分解。氨