四氢呋喃均聚醚聚氨酯弹性体——影响PTMGPU环境性能的因素.pdf

200 2006年橡胶新技术交流暨信息发布会 四氢呋喃均聚醚聚氨酯弹性体 —二影响PTMG—PU环境性能的因素 刘凉冰 (山西省化工研究所，山西太原030021) 摘要：介绍了四氢呋喃聚醚(PTMG)聚氨酯弹性体的性能。讨论了化学结构因素对PU弹性体环境性能的 影响。环境性能包括耐热性能、耐水性能、低温性能、耐介质性能、耐紫外线性能、耐磨性能、内生热、疲劳性、 透明性、回弹性、导电性能等等。 关键词：聚氨酯；弹性体PTMG；环境性能；二异氰酸酯；扩链剂 四氢呋喃均聚醚是由四氢呋喃在催化剂的作 CA的温度，可以说明前者PU耐热性能较好。 用下，开环聚合而得到的产物，其英文名为 Ether PolyteramethyleneGlycol，通常简称PT— MG或PTMEG。它主要用于生产聚氨酯弹性 体，聚氨酯弹性纤维(氨纶)和醚酯共聚弹性体。 聚醚型聚氨酯弹性体综合性能最佳的是基于PT- MG的聚氨酯弹性体(PTMG-PU)。这种弹性体 不仅具有硬度范围宽、强度高、伸长率大和回弹性 好等力学性能，还具有耐水性能、低温性能、耐霉 菌性、耐磨性、耐酸碱介质，抗疲劳性等优异性能。 因此PTMG型聚氨酯弹性体被广泛应用于煤矿、 图1 PTMG软段相对分子质量对热失重速率的影响 石油、机械、汽车等领域。如密封圈、筛板、胶辊、 PTMG相对分子质量1—650；2—1000；3—2000 电缆护套、管道涂层、球磨机衬里、轴套等等。有 关PTMG-PU弹性体的研究文章国内外报导很 多口叫]，但综合报导PTMC-PU的环境性能的文 章很少。本文就影响PTMG-PU弹性体环境性 能的一些因素进行讨论。 1耐热性能 1．1热分解 在热降解过程中，软段多元醇相对分子质量 图2硬段类型对热分解温度的影响 (Mn)对聚氨酯弹性体的热失重速率有一定影响， 1．2热性能 但对分解温度没有明显影响。如MDI／BDO／PT- MG弹性体，软段Mn低，聚氨酯的失重速率高， 二异氰酸酯结构对PTMpPU弹性体的热 热稳定性下降，反之亦然。聚氨酯的热分解温度 性能影响很大。表1给出四种不同二异氰酸酯合 成弹性体在121℃下300％定伸应力的性能[71。 与Mn几乎无关，其温度非常接近约300C(见图 1)151。而硬段类型不同却影响着热分解温度和热 伸应力保持率最好，为室温下的57％～63％； 失重速率(见图2)[朝。从图2中看出，MDI／ NDI—PU保持率次之，MDI—PU保持率最差。 HQQE+BDO弹性体热分解温度高于TDI／Mp 2006年 刘凉冰 四氢呋喃均聚醚聚氨酯弹性体影响PEMGPU环境性能的因素 201 这是由于PPDI结构规整且NCO基对称性强，增 加了聚氨酯中软段与硬段的相分离，从而提高了 硬段问的氢键度，所以PPDI-PU耐热性好。 略 A 表1不同二异氰酸酯对PU弹性体300％定伸应力的影响 宣 魁 300％定伸应力，MPa 强 =异氰酸醋 21℃ 121(2 保持率，％ 圣 黛