影響聚氨酯硬泡塑料強(qiáng)度的重要因素
影響聚氨酯硬泡塑料強(qiáng)度的重要因素
以承載結(jié)構(gòu)聚氨酯硬泡為代表的高強(qiáng)度聚氨酯硬泡塑料是當(dāng)今聚氨酯泡沫研究的重要方向之一。
這種聚氨酯硬泡由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能(尤其是壓縮強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度以及彈性模量和尺寸穩(wěn)定性)，常被用于管材、橋梁型材以及軍工宇航器件等需要承受高負(fù)荷的部件方面。
聚氨酯硬泡 在上述諸多因素中，密度作為聚氨酯硬泡的重要性能指標(biāo)，對(duì)其力學(xué)性能的影響最大。 泡沫密度 隨著密度提高，彈性模量、拉伸強(qiáng)度、沖擊值、壓縮強(qiáng)度都提高。 就泡沫密度和力學(xué)性能的關(guān)系，可用如下關(guān)系式來表示： 還有研究發(fā)現(xiàn)，聚氨酯硬泡的抗水性與密度成正比，由于密度大的硬泡胞體窗口較小，這就決定了高密度硬泡有極高的抗水性，因此高密度聚氨酯硬泡現(xiàn)在已經(jīng)開始應(yīng)用于水底管材。 美國(guó)Simula公司研制了一種用于防彈安全玻璃的透明聚氨酯硬泡，它由氫化MDI的預(yù)聚體與無色芳香族胺擴(kuò)鏈劑制成，具有優(yōu)異的耐沖擊性和耐磨性，其模量和硬度與聚碳酸酯差不多。 內(nèi)聚能 一般認(rèn)為，聚合物的結(jié)晶度、軟化點(diǎn)、機(jī)械強(qiáng)度等隨內(nèi)聚能的大小而強(qiáng)弱，如現(xiàn)實(shí)中的聚酯型聚氨酯的強(qiáng)度高于聚醚型，含聚脲的聚氨酯的軟化點(diǎn)遠(yuǎn)高于僅含聚氨基甲酸酯的，均證實(shí)了這一論點(diǎn)。 泡孔結(jié)構(gòu) 根據(jù)高倍電子顯微鏡觀察，硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的泡孔結(jié)構(gòu)主要呈現(xiàn)為五邊形構(gòu)成的十二面體結(jié)構(gòu)。泡沫體在發(fā)泡成型的過程中，泡孔的立體結(jié)構(gòu)受到聚合物網(wǎng)絡(luò)骨架、發(fā)泡時(shí)產(chǎn)生氣體的擴(kuò)散等各種內(nèi)力和外力的綜合作用。另外，在泡沫形成時(shí)，隨著泡沫的上升，在內(nèi)外力的作用下，生成的泡孔結(jié)構(gòu)并非是理想的十二面體結(jié)構(gòu)，而是在發(fā)泡方向上距離較長(zhǎng)，在與發(fā)泡的垂直方向上較短。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)骨架聚合物體積含量大于30％ 時(shí)，泡沫的結(jié)構(gòu)將更趨向于球形