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021-68415069 聚氨酯彈性體是以二異氰酸酯和低聚物多元醇為基本原料聚合而成的高分子材料但其使用溫度一般不超過80℃,100℃以上材料會軟化變形,機械性能明顯減弱,短期使用溫度不超過120℃,嚴重限制了其普遍應(yīng)用。因此,許多研究機構(gòu)及學(xué)者對聚氨酯彈性體耐熱形變性能進行了研究,并制備了許多耐熱性能優(yōu)良的材料,使其在較高的溫度下具有較好的機械性能。但是聚氨酯彈性體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,影響其耐熱形變因素很多。
1、聚合工藝條件對彈性體耐熱性影響
增加彈性體分子中脲基和氨基甲酸酯基的摩爾分數(shù),減少脲基甲酸酯基、縮二脲基團的摩爾分數(shù),可以提高彈性體的熱穩(wěn)定性,即嚴格控制工藝條件,特別是反應(yīng)物的用量和純度,使反應(yīng)盡可能多生成脲基和氨基甲酸酯基,對改善彈性體的耐熱性具有重要意義。德國報道采用半預(yù)聚法制得軟化溫度為147℃的聚氨酯彈性體。另外, 120℃左右的溫度下4 h以上的后硫化條件也可提高聚氨酯彈性體澆注膠的耐熱形變性能。
2、改性對聚氨酯彈性體耐熱性的影響
(1)有機硅改性:有機硅改性聚氨酯彈性體具有較高的耐熱性,其熱變形溫度可達190℃。。
(2)引入分子內(nèi)基團:聚氨酯彈性體的熱分解溫度主要取決于大分子結(jié)構(gòu)中各種基團的耐熱性。軟鏈段中如有雙鍵,會降低彈性體的耐熱性能,而引入異氰脲酸酯環(huán)和無機元素可提高聚氨酯彈性體的耐熱性能。
(3)與納米粒子和填料復(fù)合:納米材料是“21世紀很有前途的材料”,聚合物基納米復(fù)合材料是指其分散相的尺寸至少有一維在納米級范圍內(nèi)。納米粒子因獨特的性能,與聚氨酯彈性體復(fù)合使其機械性能得到明顯提高,而且可以增加彈性體的耐熱性和抗老化等功能特性。土中的硅酸鹽起到了隔熱作用,可以有效提高復(fù)合材料的耐熱性。微米級無機填料改性聚氨酯彈性體的機械性能和耐熱性能要明顯優(yōu)于普通聚氨酯彈性體。
改善聚氨酯彈性體耐熱形變性能的方法多種多樣,在實際應(yīng)用中要根據(jù)產(chǎn)品性能指標和工藝要求進行合理選擇,確定可行工藝路線。