聚氨酯弹性体热稳定性的影响因素(一）

软段的影响
(1)软段类型聚氨酯的软段通常是由具有较高分子量(1000~3000)的聚合物多元醇构成的，分为聚酯型和聚醚型两种。软段类型不同，聚氨酯弹性体的耐热性能也不同。一般来说，在条件相同的情况下，聚酯型聚氨酯弹性体的耐热性能优于聚醚型的。这主要是因为聚酯含有极性较大的酯基，分子间作用力大于聚醚。Singh研究了聚己二酸乙二醇酯型聚氨酯和聚四氢呋喃型聚氨酯在IOO C×IOh和150CXIh条件下的应力松弛，结果表明，前者保留率为98%和90%，后者保留率为96%和72%。


对于聚醚型聚氨酯弹性体，聚醚的种类对其热老化性能有一定的影响。例如，由甲苯二异氰酸酯(TDI)、3,3‘二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA) 和不同的聚醚聚丙烯二醇(PPG)、聚四氢呋哺醚(PTMG)所制备的聚氨酯弹性体，放入121C环境下老化7d，二者的拉伸强度存在明显的差别，经老化后前者室温下拉伸强度保留率44%，而后者保留率60%。


由聚酯所制备的聚氨酯弹性体，聚酯类型的不同对热性能几乎没有影响。Singh用IDI、三羟甲基丙烷(TMP)及不同的聚酯，即聚己二酸乙二醇酪(PEA)和聚己二酸了二醇酯二醇(PBA)，制备了聚氨酯弹性体，并研究了它们在160C的应力松弛，结果发现，PEA-PU和PBA-PU的应力衰减曲线基本相习，也就是说，两种类型聚酯的软段与聚氨酯的热性能的相关性没有差别。


(1)    软段分子量 聚合物多元醇的分子量或分子链长对聚氨酯热降解的特征分解温度没有明显的彰。却对失重速率有较大的影响。随着聚合物多元醇分子量的增加，聚氨酯的失重速率降低，热稳定性增加，而特征分解温度比较接近，没有太大的差别。
(2)    不过相对来说，聚酯型聚氨酯弹性体的热老化性能受软段分子量的影响都不显著。例如，以PTMG (Mn=960~ 2350)、TDI和MOCA合成的聚氨酯弹性体，在80C下经过28d的干热空气老化后，拉伸强度均有下降，但不同分子量的聚氨酯弹性体的强度保留率则变化很小(65%~69%)，扯断伸长率略有提高(110%~130%)。Williams研究发现，聚氨酯分子量对聚氨酯弹性体的影响也不明显。