Полиуретаны, зависимость свойств от структур

Зависимость свойств полиуретанов от их строения приводит Сондерс в своем обзоре . Зависимость между структурой и физическими свойствами у полиуретанов различной степени сшивки, полученных из простых и сложных полиэфиров и диизоцианатов, исследовали Танака и сотр. [c.434]

ЗАВИСИМОСТЬ СВОЙСТВ ПОЛИУРЕТАНОВ ОТ ИХ СТРУКТУРЫ [c.325]

Приведенные выше общие положения о зависимости между структурой и свойствами полиуретанов, применяемых в качестве эластомеров, пенопластов и покрытий, могут быть использованы и при применении уретанов в других областях. Так, смазки и герметики можно рассматривать как эластомеры, модифицированные наполнителями и пластификаторами. [c.402]

Многие вопросы, связанные с формированием и свойствами клеевого слоя, аналогичны обсуждавшимся ранее для эластомеров и покрытий. Сложность процесса связывания клеевого слоя с подлежащей склеиванию поверхностью расширяет круг вопросов, выяснение которых необходимо при исследовании клеев. Заливочные компаунды и герметики обычно представляют собой типичные эластомеры, и зависимость их свойств от структуры будет типичной для эластомеров. Для понимания зависимости свойств полиуретанов, применяемых в этих и других областях, от их структуры будет весьма полезным познакомиться с материалами следующего раздела этой главы. [c.402]

Дальнейшие исследования фторированных полиуретанов непременно должны быть продолжены с целью получения информации об их использовании и особенно с целью обнаружения зависимости между структурой, реакционной способностью и свойствами. [c.190]

Характер структурообразования в растворах полиуретанов и свойства покрытий на их основе можно изменять, применяя различные способы совмещения ПВХ с полиуретаном. При совмещении ПВХ, предварительно набухшего и растворенного в диметилформамиде, с раствором полиуретана в этом же растворителе на кривых зависимости вязкости от напряжения сдвига наблюдается резкий переход от верхнего к нижнему уровню вязкости, что свидетельствует о формировании в таких системах сетчатой структуры в присутствии небольших (до 3%) добавок воды. При другом способе совмещения, заключающемся в растворении порошкообразного ПВХ полиуретана в диметилформамиде, наблюдается плавный переход от верхнего к нижнему уровню вязкости на кривых зависимости вязкости от напряжения сдвига, что свидетельствует о частичном структурировании системы, не завершающемся образованием сплошной сетчатой структуры. Покрытия, сформированные из растворов полиуретана, совмещенных с ПВХ по первому способу, отличаются малой величиной адгезии и низкой долговечностью, что свидетельствует о том, что сетчатая структура в этом случае характеризуется малой густотой сетки, образующейся до формирования адгезионной связи из крупных структурных элементов. [c.154]

Общие положения о зависимости структуры и свойств, интерпретированные с учетом особенностей каждого класса полимеров, могут быть применены и к полиуретанам. С этими положениями можно ознакомиться по целому ряду отличных монографий Мы полагаем, что [c.326]

Изучение динамических механических свойств полиуретанов показывает, что наибольшей склонностью к кристаллизации обладают образцы на основе ТДИ, удлиненные гликолем, вследствие низкого молекулярного веса и отсутствия достаточно развитой пространственной структуры. На температурной зависимости динамических показателей это проявляется в высоком значении эластичности по отскоку в области минимума (рис. 1, а, кривая 1) к повышенных значениях динамического модуля в высокоэластической области (рис. 1, б, кривая 1). Полимер плавится при 60° С, примерно на 10° выше температуры плавления полиэтиленадипината, образующего гибкий сегмент полиуретана. Из рис. 1 очевидно, что полиуретаны на основе ФДИ имеют более высокий молекулярный вес, по сравнению с эластомерами на основе ТДИ (об этом свидетельствует высокий максимум на кривых эластичности этих полимеров), по-видимому, из-за одинаковой реакционной способности НСО-групп этого диизоцианата. [c.79]

Сопоставление данных, приведенных в табл. 5.2 и 5.3, показывает, что пленки ПЭАУ, полученные из исходных растворов, практически не различаются по своим деформационно-прочностным свойствам. При добавлении к раствору в ДМФА метилэтилкетона или бутил-ацетата в случае ПЭАУ-1 прочностные характеристики остаются неизменными, в случае ПЭАУ-2 прочность возрастает в два раза. Увеличение прочности сопровождается перегибом на деформационной кривой при относительном удлинении 200% (рис. 5.11). Начальные участки кривых зависимости Стр—е как для исходных пленок ПЭАУ-1 и ПЭАУ-2, так и для пленок, полученных из смеси растворителей, имеют одинаковый характер и близкие параметры. С другой стороны, условно-равновесный модуль в случае ПЭАУ-2 уменьшается при добавлении МЭК и БАЦ, причем изменение сх. коррелирует антибатно с разрывной нагрузкой при тех же концентрациях добавок. Уменьшение E o у ПЭАУ-2, линейного по своему строению, так же, как и ПЭАУ-1, но обладающего свойствами пространственно-сшитого эластомера (высокая прочность, ограниченное набухание), благодаря присутствию в его макромолекулах большого числа полярных групп, между которыми возникают дополнительные физические связи, предположительно можно связать с характером структурных превращений в растворе ПЭАУ-2 при добавлении к нему МЭК и БАЦ и соответственно с изменением надмолекулярной структуры пленок. Действительно, поскольку функциональность макромолекул ПЭАУ-2 не изменяется при добавлении МЭК или БАЦ, уменьшение числа полярных групп, между которыми возникают дополнительные физические связи, может быть следствием изменения их взаимного расположения в результате перестройки надмолекулярной структуры. Вероятно, при добавлении МЭК или БАЦ к раствору ПЭАУ-2 структурные элементы в нем формируются таким образом, что большая часть полярных групп оказывается внутри них, а группы, оставшиеся на поверхности структурных элементов, образуют редкую пространственную сетку, о чем свидетельствует увеличение степени набухания. Уменьшение числа физических поперечных связей между структурными элементами способствует увеличению подвижности молекулярных цепей, следствием чего является ускорение протекания релаксационных процессов (уменьшение параметра К) и увеличение прочности при разрыве. Возрастание прочности при уменьшении числа поперечных связей на первый взгляд противоречит общим представлениям о прямой связи прочности с концентрацией поперечных связей в пространственно-сшитых полимерах. Однако эти противоречия объясняются спецификой вклада в пространственную сетку полиуретанов прочных поперечных и слабых межмолекулярных связей. Показано [61], что уменьшение числа поперечных связей в полиуретанах способствует увеличению гибкости полимерных цепей последние благодаря этому сближаются, что ведет к образованию между ними большего числа межмолекулярных связей, определяющих прочностные свойства полиуретанов. [c.235]

Для формирования покрытий с оптимальными свойствами необходимо предварительное упорядочение структуры растворов полиуретанов, что способствует увеличению скорости протекания релаксационных процессов. Это можно осуществить при введении м.алых добавок (1—3%) плохого растворителя в раствор двух полимеров, один из которых отличается пониженной растворимостью и структурируется при этих условиях. Об этом свидетельствуют данные о реологических свойствах растворов модифицированных полиуретанов, а также входящих в их состав компонентов. Концентрационная зависимость вязкости от напряжения сдвига в логарифмических координатах, полученная для растворов полиуретанов, поливинилхлорида и полиуретана, модифицированного ПВХ, свидетельствует о том, что указанные системы представляют собой слабо структурированные растворы с небольшим снижением (в пределах одного порядка) вязкости. Тиксотропная структура может быть образована в растворах исходного ПВХ только в присутствии небольших добавок воды. Без введения добавок воды растворы ПВХ представляют собой аномально-вязкие системы, не образующие пространственных структур даже при высоких концентрациях раствора (около 30%). При введении в раствор ПВХ небольшого количества воды (1,5%) на кривых зависимости вязкости от напряжения сдвига наблюдается участок максимальной постоянной вязкости, значения которой равны четырем десятичным порядкам, и участок минимальной вязкости, равной 0,8 десятичного порядка. В то же время при введении в растворы полиуретана значительно большего количества воды (до 10%) вязкость системы понижается без изменения характера ее зависимости от напряжения сдвига, как и при разбавлении диметил- [c.151]

Линейные полиуретаны, полученные из короткоцепных диолов и диизоцианатов, представляют собой высокоплавкие кристаллические термопласты, по свойствам напоминающие полиамиды, что обусловлено сходным строением их основных цепей. Однако обычно полиуретаны плавятся при более низких температурах, а их растворимость оказывается выше, чем полиамидов (например, в хлорированных углеводородах). Термическая стабильность полиуретанов ниже в зависимости от структуры полимера уже при 150— 200 °С начинается заметная диссоциация уретановых групп до исходных функциональных групп расщепление аллофонатных групп начинается даже при 100 °С. Полиуретаны используются для производства волокон. Сшитые полиуретаны применяются в качестве лаков, клеев, покрытий (для тканей и бумаги), эластомеров и пенопластов. [c.226]

Исследования зависимости механических свойств полиуретанов от их структуры немногочисленны. Имеются качественные данные относительно гибкости полиуретановых материалов на основе высокофторированных сложных и простых полиэфиров [84]. Влияние структуры полимера на гибкость иллюстрируется табл. 5—7 для полиуретанов на основе полигексафторпентаметиленадипата, полигексафторпентаметиленкар-боната и полиперфтороксипропилена. [c.187]

Общие положения о зависимости структуры и свойств, интерпретированные с учетом особенностей каждого класса полимеров, могут быть применены и к полиуретанам. С этими положениями можно ознакомиться по целому ряду отличАЙк монографий Мы полагаем, что краткое рассмотрение наиболее важных структурных характеристик полимеров, оказывающих влияние на их свойства, может быть полезным введением к рассмотрению более частного вопроса о взаимосвязи структуры и свойств полиуретанов. 1 [c.326]

Название вальцуемые уретановые эластомеры применяется к материалам, которые можно перерабатывать на обычном оборудовании либо для каучука, либо для пластиков в зависимости от свойств уретанового полимера. Эти полимеры получают при реакции взаимодействия близких к эквимолярным количеств полиэфира или полиоксигликоля и диизоцианата. Необходимо тщательно контролировать соотношение между двумя реагентами для того, чтобы получить полимер с высоким молекулярным весом. Способность к вальцеванию и переработке таких полиуретанов сильно зависит от их структуры. Наиболее распространенные промышленные материалы этого вида, которые подразделяются в зависимости от условий их переработки на каучуки и пластики, показаны в табл. 10.18. [c.381]

В настоящей книге описаны реакции и эксперимен тальные методы, применяемые для инициирования при витой и блок-сополимеризации. Обсуждены также известные к настоящему времени данные о структуре при витых и блок-сополимеров и их физических свойствах Цель этого обзора — показать ученым и инженерам, ра ботающим в области полимеров и интересующимся но выми типами материалов, что молекулярное конструи рование полимеров — синтез макромолекул с известной конфигурацией- и физическими характеристиками — возможно. Хотя для больщинства систем еще не известна точная зависимость между строением и свойствами, но полезность такого подхода иллюстрируется некоторыми изученными привитыми и блок-сополимерами и ясно показана для ряда полимеров, например для блок-сополимеров полиоксиалкиленов, некоторых привитых каучуков и полиуретанов. [c.6]

Полиуретаны благодаря большому разнообразию их химического строения представляют весьма обширный класс полимеров, которые по свойствам можно отнести к различным видам полимерных материалов — термопластов, эластомеров, тер-моэластопластов [1—4]. Особенностью структуры полиуретанов является наличие у них плотной сетки физических связей, которая для полиуретанов на основе олигоэфирогликолей (эластомеров и термоэластопластов) легко может перестраиваться в результате термических и механических воздействий [2]. Фактически имеет место своеобразное самоусиление полиуретанов сеткой физических связей, узлами которой являются полярные группы цепи, способные к специфическому взаимодействию. Именно это обстоятельство, по-видимому, создало мнение о том, что нет практической целесообразности в физической модификации (усилении) полиуретанов путем введения в них наполнителей. Отсюда и весьма скудные по сравнению с другими полимерами сведения о свойствах наполненных полиуретанов. Что касается вообще проблемы наполнения полимеров, то к настоящему времени накоплен большой экспериментальный материал о структуре, физико-химических и физико-механических свойствах наполненных полимеров [5—10]. Определенный вклад в проблему наполненных полимеров вносят и имеющиеся сведения об особенностях структуры и свойств наполненных полиуретанов. Вызвано это тем, что в зависимости от химического строения полиуретаны могут обладать различной гибкостью цепи и отдельные их представители являются удобными моделями для выяснения влияния границы раздела с твердым телом на свойства различных видов полимерных материалов. Вместе с тем полиуретаны, как и другие полимеры, также могут входить в состав гетерогенных полимерных материалов, содержащих твердые компоненты (наполнители, пигменты и т. д.), в связи с чем вопрос исследования свойств наполненных полиуретанов представляет и самостоятельный интерес. [c.84]

Анализ литературных данных [1, 2, 4, 11] по исследованию структуры и свойств полиуретанов на основе низкомолекулярных гликолей свидетельствует о том, что их следует отнести к термопластичным полимерам и в зависимости от химического строения цепи они могут проявлять различную способность к кристаллизации. Это и высококристалличные полимеры (алифатические полиуретаны), и полимеры, не проявляющие способность к кристаллизации (полиуретаны с асимметричными ди-изоцианатными звеньями и т. д.). [c.85]

Из уретановых каучуков, перерабатываемых методом литья, наиболее известен вулколлан, производство которого осуществлено в ФРГ. Этот каучук получается на основе полиэфиров адипиновой кислоты и этиленгликоля. В зависимости от типа применяемого агента удлинения исшивация цепей, его количества, молекулярного веса полиэфира и других факторов выпускаются различные марки вулколланов, отличающиеся по твердости, прочности, эластичности. В нашей стране аналогичным по структуре и свойствам эластомером является литьевой полиуретан СКУ-7Л, который можно выпускать и в прессовом варианте (СКУ-7П). В табл. 74 приведены основные свойства литьевых уретановых каучуков такого типа. [c.523]

Деформация, а также соотношение обратимых и необратимых компонентов деформации помимо структуры определяются физическим состоянием полимеров. При комнатной температуре и более низкой полистирол и полиметилметакрилат, как известно, являются твердыми, иногда даже хрупкими (в зависимости от скорости нагружения) телами, в то время как полиуретан, например, способен к большим обратимым деформациям. При высоких температурах материал может проявлять способность к большим обратимым деформациям даже тогда, когда при комнатной температуре он ведет себя как твердое тело (например, радиационно сшитый полипропилен или композиционный материал на основе полипропилена и лигнина — попро-лин). От температуры зависят практически все механические свойства полимеров механическая прочность, деформируемость, способность развивать обратимые и необратимые деформации и др. [c.73]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология