Poliuretanski elastomeri se uporabljajo v trdnem stanju, njihove mehanske lastnosti pod različnimi zunanjimi silami pa so najpomembnejši indikatorji njihove učinkovitosti. Na splošno so poliuretanski elastomeri enaki drugim polimerom, njihove lastnosti pa so povezane z molekulsko maso, medmolekulskimi silami, žilavostjo segmentov, nagnjenostjo k kristalizaciji, razvejanosti in zamreženju, pa tudi s položajem, polarnostjo in velikostjo substituentov. Vendar se poliuretanski elastomeri razlikujejo od polimerov na osnovi ogljikovodikov (PP, PE itd.) po tem, da je njihova molekularna struktura sestavljena iz mehkih segmentov (oligomerni polioli) in trdih segmentov (poliizocianati, verižno podaljšane navzkrižne vezi itd.). Elektrostatična sila med makromolekulami, zlasti med trdimi segmenti, je zelo močna in pogosto se tvori veliko število vodikovih vezi. Ta močna elektrostatična sila neposredno ne vpliva na mehanske lastnosti, lahko tudi spodbuja združevanje trdih segmentov, povzroči ločevanje mikrofaz in izboljša mehanske lastnosti ter lastnosti pri visokih in nizkih temperaturah elastomerov.
Mehanske lastnosti poliuretanskega elastomera so odvisne od nagnjenosti poliuretanskega elastomera k kristalizaciji, zlasti nagnjenosti k kristalizaciji mehkega segmenta. Vendar se poliuretanski elastomer uporablja v visokoelastičnem stanju in ni pričakovati kristalizacije. Zato je treba prenesti formulo in zasnova postopka najde ravnovesje med elastičnostjo in trdnostjo, tako da pripravljeni poliuretanski elastomer ne kristalizira pri temperaturi uporabe, ima dobro elastičnost in lahko hitro kristalizira, ko je močno raztegnjen, in temperatura taljenja te kristalizacije je okoli sobne temperature, ko se zunanja sila odstrani, se kristal hitro stopi in ta reverzibilna kristalna struktura je zelo koristna za izboljšanje mehanske trdnosti poliuretanskega elastomera.
Ali ima poliuretanski elastomer lahko reverzibilno kristalizacijo, je odvisno predvsem od polarnosti, molekulske mase, medmolekularne sile in pravilnosti strukture mehkega segmenta. Molekularna polarnost in medmolekularna sila poliestra sta večji kot pri polietru, zato je mehanska trdnost poliestrskega poliuretanskega elastomera večja kot pri polieterskem poliuretanskem elastomeru; stranske skupine v mehkem segmentu bodo zmanjšale kristaliničnost, kar bo zmanjšalo učinkovitost izdelka. mehanske lastnosti.
Struktura poliuretanskega trdega segmenta prav tako neposredno in posredno vpliva na mehanske lastnosti poliuretanskega elastomera. Na splošno so aromatski diizocianati [kot so difenilmetan diizocianat (MDI), toluen diizocianat (TDI)] večji od tistih alifatskih diizocianatov. Izocianati [kot je heksametilen diizocianat (HDI)]; diizocianati s simetrično strukturo (kot je MDI) lahko poliuretanskim elastomerom zagotovijo večjo trdoto, natezno trdnost in trganje; Učinek fizikalnih in mehanskih lastnosti je podoben kot pri diizocianatih.
Razmerje med toplotno odpornostjo in strukturo
Toplotno stabilnost polimerov lahko merimo s temperaturo mehčanja in temperaturo termične razgradnje. Na splošno je temperatura termične razgradnje poliuretanskih elastomerov nižja od temperature mehčanja. Na splošno imajo poliestrski poliuretanski elastomeri boljšo toplotno odpornost kot polieter poliuretanski elastomeri; za aromatske diizocianate je vrstni red toplotne odpornosti: p-fenilen diizocianat (PPDI)>1,5-naftalen diizocianat izocianat (NDI)>MDI>TDI.
Razmerje med delovanjem pri nizkih temperaturah in strukturo
Nizkotemperaturna elastičnost polimerov se običajno meri s temperaturo posteklenitve in koeficientom odpornosti proti mrazu (ali temperaturo krhkosti). Na splošno je nizkotemperaturna fleksibilnost polieter poliuretanskega elastomera boljša od poliestra.
Razmerje med vodoodpornostjo in strukturo
Vpliv vode na poliuretanske elastomere: plastificiranje vode (vpijanje vode) in razgradnja vode. Ko je relativna vlažnost 100 %: stopnja absorpcije vode poliestrskega poliuretanskega elastomera je približno 1,1 %, upad zmogljivosti pa približno 10 %; stopnja absorpcije vode polieter poliuretanskega elastomera je približno 1,4 %, upad zmogljivosti pa približno 20 %; Vendar pa je hidrolitična stabilnost polietrskih poliuretanskih elastomerov večja kot pri poliestrskih poliuretanskih elastomerih.
Odpornost na olje in kemikalije kot funkcija strukture
Poliuretanski elastomeri so dobro odporni na maščobe in nepolarna topila. Na splošno imajo poliestrski poliuretanski elastomeri boljšo odpornost na olje kot poliestrski poliuretanski elastomeri; višja kot je trdota poliuretanskega elastomera, boljša je odpornost na olje; kemična odpornost polikaprolaktonskih poliuretanskih elastomerov (kot so žveplova kislina, dušikova kislina itd.) je boljša od drugih vrst poliuretana.
