聚氨酯直埋管性能,歸根結(jié)底受大分子鏈形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。特別是聚氨酯彈性體材料,軟段和硬段的相分離對(duì)聚氨酯的性能至關(guān)重要,聚氨酯的獨(dú)特的柔韌性和寬范圍的物性可用兩相形態(tài)學(xué)來(lái)解釋。聚氨酯材料的性能在很大程序上取決于軟硬段的相結(jié)構(gòu)及微相分離程度。適度的相分離有利于改善聚合物的性能。
從微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)看,在聚氨酯中,強(qiáng)極性和剛性的氨基甲酸酯基等基團(tuán)由于內(nèi)聚能大,分子間可以形成氫鍵,聚集在一起形成硬段微相區(qū),室溫下這些微區(qū)呈玻璃態(tài)次晶或微晶;極性較弱的聚醚鏈段或聚酯等鏈段聚集在一起形成軟段相區(qū)。軟段和硬段雖然有一定的混容,但硬段相區(qū)與軟段相區(qū)具有熱力學(xué)不相容性質(zhì),導(dǎo)致產(chǎn)生微觀相分離,并且軟段微區(qū)及硬段微區(qū)表現(xiàn)出各自的玻璃化溫度。軟段相區(qū)主要影響材料的彈性及低溫性能。硬段之間的鏈段吸引力遠(yuǎn)大于軟段之間的鏈段吸引力,硬相不溶于軟相中,而是分布其中,形成一種不連續(xù)的微相結(jié)構(gòu),常溫下在軟段中起物理交聯(lián)點(diǎn)的作用,并起增強(qiáng)作用。故硬段對(duì)材料的力學(xué)性能,特別是拉伸強(qiáng)度、硬度和抗撕裂強(qiáng)度具有重要影響。這就是聚氨酯彈性體中即使沒(méi)有化學(xué)交聯(lián),常溫下也能顯示高強(qiáng)度、高彈性的原因。
聚氨酯直埋管性能中聚氨酯彈性體中能否發(fā)生微相分離、微相分離的程度、硬相在軟相中分布的均勻性都直接影響彈性體的力學(xué)性能。氫鍵存在于含電負(fù)性較強(qiáng)的氮原子、氧原子的基團(tuán)和含H原子的基團(tuán)之間,與基團(tuán)內(nèi)聚能大小有關(guān),硬段的氨基甲酸酯或脲基的極性強(qiáng),氫鍵多存在于硬段之間。據(jù)報(bào)道,聚氨酯中的多種基團(tuán)的亞***基(NH)大部分能形成氫鍵,而其中大部分是NH與硬段中的羰基形成的,小部分與軟段中的醚氧基或酯羰基之間形成的。與分子內(nèi)化學(xué)鍵的鍵合力相比,氫鍵是一種物理吸引力,極性鏈段的緊密排列促使氫鍵形成;在較高溫度時(shí),鏈段接受能量而活動(dòng),氫鍵消失。
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