高性能混炼型聚氨酯硫化体系的研究(2)
通常所说的聚氨酯弹性体它是一种聚合物，它的份子上拥有-NHC00-，并且这种结构会不断地的出现，人们一般用多元醇，例如聚酯或者聚醚类的醇物质，然后再加入一些TDI反应而合成的。弹性体是一类高聚物，当它从高弹态转变为玻璃态所需要的温度比较低。一般都比室内的温度要低，断裂伸长率必须要大于50％，这种物质的弹性都比较好，当外面施加的力量去掉后他能够恢复到原来形状的一类高分子材料。想要称为橡胶一般都要有如下性能，断裂伸长率较大，一般都要大于>200％、或者要大于100％，定伸应力不能太大，一般都要小于30MPa的弹性体。所以橡胶的范围要小于弹性体的，弹性体的范围则要更广，可以把它看做是弹性体的一种。但是聚氨酯弹性体在弹性体的范围中则是非常特殊的一大类高分子材料，制作他所需的原料种类多样，配方种类也非常之多，变化范围大。聚氨酯弹性体的一些性能要求并不严格，只要它的性能达到一定的值就好了，例如它的硬度有些则要小于绍尔A10，有些却要大于绍尔D90，因此这种物质在性能上的范围是非常之广的。有时候能够拥有橡胶一样的柔软，有时候却又拥有塑料一样的坚硬，不过大多数则是介于两者之间的。它的结构是钳段的，一般的话则是由TDI和一些多元醇进行加成反应，然后再加入某种扩涟剂制备而成得，它的结构通式为-(A-B)n-。A是代表硬锻，它是由TDI与一些分子量比较小的扩涟剂进行化学反应而成的，B则表示多元醇软锻的那部分，它的分子量一般在500～300左右。所以聚氨酯弹性体用途非常广泛，性能非常优良，有着优异力学性能的在生活中广泛应用的材料[1]。
1.2 混炼型聚氨酯弹性体
混炼型聚氨酯弹性体是聚氨酯弹性体的一种，但是混炼型聚氨酯弹性体有很多其它弹性体所没有的性能。这种弹性体有两种，一种是聚酯型的，另外一种是聚醚型的。聚酯型的弹性体优点比较多，用它所制成的材料有很高的强度，适合在各种高强度下工作。不过它也有很好的耐磨性，一般都使用在鞋制品的底部和摩擦比较剧烈的环境下。，另外他也有很好的耐油性。但是它又有很多缺点，它不耐水解，在水环境下容易分解。另外它也不耐低温，在低温度下容易变脆和断裂，因此这很大程度上限制了它的应用范围。聚醚型弹性体优点比聚酯型的多，它不仅更耐水解，而且能够在环境温度比较低的情况下工作。另外，它也有很强的耐磨性，能够适应各种摩擦力强的环境。同时聚醚型聚氨酯弹性体还具有很好的力学性能和耐油性，所以它的应用领域比聚酯型的更广。
混炼型聚氨酯弹性体和其它聚氨酯弹性体相比它有三大优点。第一：工厂的生产车间能够加工这种弹性体的设备较多，它不但能够采用挤出成型的方法，也可以采用注射成型的方式。当采用注射成型时能够加工出硬度为绍尔60A到70A的产品，这种方法也是制作软的弹性体制品的重要方法。第二：采用浇铸法很难生产出挤压类的制品以及胶管和胶布等，如果是用混炼胶来替代就会变得很容易。第三：再生产混炼胶的过程中可以加入适当的添加剂来增强其性能。例如，添加白炭黑或者炭黑就可以提高产品的强度、硬度以及和补强性能；混炼型聚氨酯弹性体在硫化时可以根据制作不同的产品来采用不同的硫化体系，可以采用硫黄硫化、异氰酸酯硫化、过氧化物硫化等。
1.3 聚氨酯弹性体的分类
对于聚氨酯弹性体的分类，可以根据多元醇的不同来分。一般可以把它分为聚酯类、聚醚类以及蓖麻油类等。如果根据成型方法的差异来分的话，它还可以分为浇注型、混炼型以及热塑性等。聚醚型聚氨酯的范围非常之广，它则是所有的聚氨酯弹性体当中属于最大的一类了。这类弹性体合成所需的主要原料就是聚醚多元醇。这种醇类可以分为三种：第一种就是实验室经常用到的PPG，它是一种聚合物，是由为多元醇和环氧某烷经过一系列的化学反应合成。这种聚合物在PU的合成中用量是最大的。第二种则是聚醚多元醇，一般叫它为POP，它是在以PPG的基础上然后添加一些乙烯基单体例如丙烯睛或着苯乙烯后通过本体聚合反应而制成的。实验室一般不会单个使用它，一般和PPG混合使用才能够使材料的性能变得更加优良。第三种则是聚四亚甲基迷乙二醇，它则是由1，4-环氧乙烷、四甲撑氧化物开环聚合反应而合成的，我们常见的聚氨酯类衣服和一些弹性体上用得较多。起始剂拥有的活性强的H原子的数量决定了多元醇的种类。例如醇上含有两个活性强的H，则可以合成二官能度的聚迷；同理，三个活性H的醇类可以制得三官能度的聚迷；像木糖醇、山梨醇、季戊四醇这些拥有多个活性H的醇类则可制得相应的多官能度的聚迷。
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