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        怎么樣清楚TPU分子結構有哪些?

        文章出處:TPU資訊 責任編輯:東莞市鼎譽新材料有限公司 發表時間:2021-02-23
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            TPU是一種(AB)n型嵌段線性聚合物,A為高分子量(1000~6000)的聚酯或聚醚,B為含2~12直鏈碳原子的二醇,AB鏈段間化學結構是二異氰酸酯。熱塑性聚氨酯橡膠靠分子間氫鍵交聯或大分子鏈間輕度交聯,隨著溫度的升高或降低,這兩種交聯結構具有可逆性。怎么樣清楚TPU分子結構有哪些?
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            1、鏈段結構

            TPU是一種(AB)n型嵌段線性聚合物, 由柔性軟段和剛性硬段構成。不同鏈段結構的TPU具有不同的性能, 而鏈段結構的類型主要由原料種類決定。分子結構中引入側基會降低大分子間的取向結晶性, 從而導致力學性能下降、溶脹性能變差; 而一定的化學交聯可以提高彈性體的定伸應力和耐溶劑性能,降低永久形變。

            2、硬段含量

            硬段含量是指硬段在中的質量百分數,是配方設計中一個重要參數。硬段含量直接影響的氫鍵、微相分離程度以及結晶性能, 是決定其形態的主要因素。一般來講, 隨著硬段含量的增加,TPU的硬度、模量以及撕裂強度等增加, 而扯斷伸長率下降。

            3、異氰酸酯指數

            由于TPU的合成機理是在官能團之間進行的逐步加聚反應, 所以異氰酸酯指數r0(二異氰酸酯與低聚物二醇的摩爾比) 直接影響分子量的大小。r0≤1時,TPU分子量隨著r0的增大而增大,當r0=1時,分子量達到大, 再繼續增加r0值,分子量又開始下降。r0在0.95~1之間時,TPU模量、拉伸強度、撕裂強度等隨著r0的增加而增加。

            4、分子量及分子量分布

            TPU分子量對其力學性能有明顯影響, 隨著TPU分子量的增加, 拉伸強度、模量及耐磨性等都增加, 當分子量達到一定程度時這些性能趨于平穩。TPU撕裂強度和耐曲撓性能隨著分子量的增大而降低,一方面TPU物理交聯使其自由體積減??; 另一方面,TPU分子鏈的高度纏結和物理交聯的增加降低了他們的內部流動性, 受到外力作用時, 分子鏈重排不易實現而無法有效減輕施加的應力。

            低分子量組分的比例大時,對彈性體的耐熱性能和力學性能極為有害, 而過高分子量組分的比例太大時會對加工成型帶來不便。因此對于不同用途的TPU應根據其具體加工要求來調節合適的分子量及分子量分布。

            5、原料純度

            TPU常用的擴鏈劑1,4-丁二醇(MDI),極易吸水, 其純度及水分含量直接影響到實際生產的值, 對產品的分子量影響很大。MDI易自聚,若保存不好易生成二聚體。聚合多元醇的水分含量、酸值、羥值等因批次不同而存在差異, 較大程度上影響了TPU性能的穩定性。

            原料中含有的水分和游離的羧基,一方面與MDI反應, 消耗了部分MDI造成配方設計的不準確;另一方面,反應生成的氣泡起到塑化的作用,降低了產品的性能。因此用于合成TPU的原料在使用之前都需要嚴格脫水。








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