硫化体系对聚氨酯橡胶机械性能的影响实验研究(11)
综上所述，3~4份TAIC的用量对PUR拉伸性能和撕裂性能有较好的影响。
图3.8 TAIC用量与撕裂强度的关系
不同TAIC用量对PUR韧度的影响见表3.6，不同TAIC用量下的应力-应变曲线图见图3.9。韧度是反应硫化胶性能好坏的重要标准，它反映的是硫化胶从受力至断裂总共所需能量的大小。随着TAIC用量的增加，韧度呈递增趋势。当TAIC用量为4份时，硫化胶的韧度最大，即使硫化胶断裂所需的能量最大，这从硫化胶在一个受拉整个过程中反映了硫化胶的性能是较好的。
从图3.9可以看出，TAIC用量为3份时，硫化胶的综合性能最佳。
表3.6 不同TAIC用量对PUR韧度的影响
TAIC用量/份 0 1 2 3 4
韧度 MJ/m3 424 836 1844 2156 2817
图3.9 不同TAIC用量下的应力-应变曲线图
不同TAIC用量对PUR定伸应力和硬度的影响见表3.7。定伸应力和硬度都是表征橡胶材料刚性(刚度)的重要指标，两者均表征硫化胶产生一定形变所需要的力。随TAIC用量的增加，交联密度增加，定伸应力和硬度也随之逐渐增加，定伸应力在2份TAIC时达到最大值，随后随TAIC用量的增加而递减，硬度在1份TAIC时达到最大值，随后随TAIC用量的增加而递减。由此可见要保持刚度的最佳值，就必须降低由硫化体系所提供的刚性部分，即适当地降低交联密度或硫化程度[10]。
综上所述，1~2份TAIC对PUR定伸应力和硬度有较好的影响。
表3.7 不同TAIC用量对PUR定伸应力和硬度的影响
TAIC用量/份 0 1 2 3 4
100%定伸强度/ MPa 4.81 5.65 5.84 5.63 5.15
300%定伸强度/ MPa — — — — 15.44
邵氏A硬度 74 80 79 77 74
3.2.3 不同TAIC用量对耐磨性的影响
耐磨耗性表征硫化胶抵抗摩擦力作用下因表面破坏而使材料损耗的能力。不同TAIC用量对PUR耐磨性的影响见图3.10。从图中可以看出随着TAIC用量的增加，聚氨酯橡胶的耐磨性先升高后降低，在TAIC用量为3份时耐磨性达到最佳，为0.17cm3/1.61km。
图3.10 不同TAIC用量对PUR耐磨性的影响
3.2.4 不同TAIC用量对耐热老化性的影响
不同TAIC用量对PUR耐热老化性能的影响见表3.8。从图中可以看出TAIC为0份时，胶料还未硫化完全，随着TAIC用量的增加，共混胶性能提升，TAIC用量为1份时老化前后硬度变化，伸长率变化、拉伸强度变化率和定伸强度变化率最小。
由于随着交联助剂TAIC用量的增加，在硫化过程中残存的硫化剂在高温老化条件下，使硫化胶进一步硫化，即存在进一步硫化与老化的竞争，当硫化反应的影响大于老化反应的影响时，导致拉伸强度、撕裂强度和定伸应力等性能增大。
表3.8 不同TAIC用量对PUR耐热老化性的影响
TAIC用量/份 0 1 2 3 4
拉伸强度变化率/% +117 +1 +11 +12 +6
断裂伸长率变化率/% +136 -8 +7 +7 -4
100%定伸强度变化率/% +4 +9 +7 +8 +12