Уретановые эластомеры структура

Физико-механические свойства. Структура полиуретанов определяет все важнейшие их свойства. Только в уретановых эластомерах достигаются высокие напряжения при деформации растяжения и сжатия без введения наполнителей [2, с. 195]. [c.545]

При рассмотрении свойств эластомеров на основе ароматического (ТДИ) и алифатического (ГДИ) диизоцианатов было показано [36], что с ростом содержания уретановых групп температура стеклования возрастает линейно. Степень же поперечного сшивания в широком диапазоне не оказывает влияния на температуру стеклования [37]. Различия в поведении систем объясняются несомненным влиянием фениленовых групп, соответственно возрастанием жесткости цепи и снижением ее гибкости. В кристаллизующихся уретановых эластомерах введение ароматических групп снижает самопроизвольную кристаллизацию за счет взаимодействия с близлежащими элементами регулярной структуры. Введение жестких звеньев сказывается на температуре стеклования эластомеров, которая для испытанного ряда диизоцианатов гексаметилен-, толуилен-, фенилен-1,4- и нафтилен- возрастает и становится равной —67,5 —52,5 —50,5 и — 17°С [38]. [c.536]

До сих пор влияние структуры эластомера рассматривалось для того случая, когда тип и количество первичных поперечных связей в полимере по существу оставались постоянными. Помимо этого проводились также исследования по выявлению влияния типа и количества первичных поперечных связей на свойства полимеров. Как уже указывалось ранее, нормальное сшивание полимерных молекул уретанового эластомера происходит в результате взаимодействия концевых изоцианатных групп с уретановыми с образованием аллофанатных связей . Поперечные связи появляются в полимере также, если в композиции [c.350]

Пространственная структура. Изучение параметров пространственной структуры полиуретанов важно с той точки зрения, что дает возможность прогнозировать свойства для различного деформационного режима [36]. Для уретановых эластомеров целесообразно применять в качестве определяющего параметра сетчатого строения концентрацию эффективных цепей [55]. Если поперечные связи короткие, то две цепи сетки приходятся на одну сшивку. В полиуретанах, однако, такое соотношение не всегда соблюдается, так как для образования поперечной структуры довольно часто применяются протяженные функциональные молекулы. [c.542]

ВЫВОД, что в уретановых эластомерах исключительно важны взаимодействия в сегментах идентичной структуры [52]. При наличии ароматических компонентов образуются домены, особую роль в которых играют водородные связи. Взаимодействие агрегатов типа изоцианат — удлинитель цепи — изоцианат неизмеримо выше, чем в гибком (полиэфирном) сегменте. Такие агрегаты можно рассматривать как поперечные связи с соответственно меньшей энергией диссоциации. [c.547]

Однако многие вопросы, связанные с динамической выносливостью уретановых эластомеров, еще не выяснены, и решение их возможно при глубоком исследовании структуры и особенно морфологии составляющих эластомер сегментов [67, 68]. [c.547]

Книга состоит из трех разделов. Первый раздел посвящен получению новых видов уретановых эластомеров, второй — изучению зависимости между их структурой и свойствами. В третьем разделе рассматриваются вопросы переработки этих полимеров и некоторые новые области их применения. [c.7]

Известно, что влияние структуры гибкого блока на гидролитическую деструкцию уретановых эластомеров на основе сложных полиэфиров является определяюш,им [1, с. 214]. Однако плотность поперечного сшивания также оказывает заметное влияние на этот фактор. [c.58]

Это связано с уменьшением регулярности структуры полиэфирного фрагмента цепи. Наличие боковых СНз-групп в ТГФ —ОП является дополнительным фактором, препятствующим кристаллизации. Уретановые эластомеры на основе ТГФ—ОЭ представляют наибольший практический интерес, как материалы, сочетающие высокую морозостойкость с хорошими прочностными показателями. [c.68]

Уретановые эластомеры сочетают высокую эластичность и сопротивление динамическим нагрузкам (особенно при низких значениях деформации) в широком диапазоне твердости (от 50 до 90 по ТМ-2). Одной из наиболее характерных особенностей уретановых эластомеров является наличие в них хорошо развитой лабильной физической сетки, обеспечивающей перераспределение напряжений при деформациях, благодаря чему материал практически успевает восстановить свою исходную структуру к началу нового цикла деформаций. [c.95]

Основные области использования уретанового каучука — эластичные ткани, производство связующих материалов и резино-технических изделий. В ближайшие годы ожидается значительное увеличение потребления уретанового каучука для производства различных деталей для автомобилей. В 1963 г.. на эти цели в США использовалось 0,3—0,4 кг уретанового каучука на 1 автомобиль [73, 74]. Перспективной областью потребления уретанового каучука является производство протекторов шин. Структура потребления уретановых эластомеров в 1969 т. приведена ниже [8] [c.483]

Условия еще более усложняются в случае применения диизоцианатов, содержащих изоцианатные группы различной реакционной способности, так как при этом возможно большее многообразие равновесных реакций отщепления и типов образующихся связей. Это является также одной из причин, почему при синтезе уретановых эластомеров с наиболее регулярной структурой оптимальные свойства дают лишь те диизоцианаты, обе изоцианатные группы которых реагируют с одинаковой скоростью. [c.362]

Другой важный показатель, определяющий работоспособность изделий из кремнийуретановых эластомеров — это их устойчивость к старению в присутствии влаги. Учитывая особенности пространственной-структуры эластомеров на основе ОКД, содержащих единственное гидрофильное звено, каким является уретановая группа, можно было предполагать, что эти эластомеры будут более гидролитически стойкими по сравнению с полиэфируретанами. Эксп1ври-ментально показано, что кремнийсодержащие уретаны на основе ОКД-800 удовлетворительно выдержали воздействие кипящей воды в течение 25 сут (рис. 9), что значительно превосходит стойкость уретанового эластомера на основе простого полиэфира. Кремний-содержащие уретановые э.ластомеры, полученные с использованием [c.22]

Известно, что высокие прочностные свойства уретановых эластомеров обусловлены структурой исходных соединений, в которой различные химические связи сочетаются с сильными межмолекулярными взаимодействиями. В последние наибольший вклад вносят уретановые и сложно-эфирные группы, а также простые эфирные связи. [c.123]

Из данных настоящей работы можно сделать вывод, что для уретановых эластомеров это наблюдение справедливо лишь в тех случаях, когда в структуре эластомера не содержится термически нестойких связей. [c.126]

Целью настоящей работы являлось проведение термомеханических исследований ряда уретановых эластомеров и изучение влияния на их свойства структуры цепи и характера пространственной сетки в зависимости от природы вулканизующего агента. В качестве объектов исследования выбраны вальцуемые уретановые каучуки с непредельными связями на основе простых или сложных полиэфиров, содержащие (СКУ-50 и СКУ-ПФ) или не содержащие (СКУ-50 и СКУ-ПФ ) трифункциональный структурирующий атент (триметилолпропан), а также каучук предельного состава на основе сложных полиэфиров (СКУ-8ПГ). Вулканизацию каучуков СКУ-50 и СКУ-ПФ осуществляли серой. Каучук СКУ-ВПГ вулканизовали перекисью дикумила или димером ТДИ. [c.85]

Структура поперечных связей. Было изучено влияние быс-уретановых и дисульфидных мостиков на свойства уретановых эластомеров на основе линейных простых полиэфиров [82]. Так, вулканизация замещенного полимера типа [c.123]

Физико-механические свойства уретановых эластомеров зависят от различных факторов, главным из которых является структура эластомера. [c.458]

Природа поперечных связей в эластомерах оказывает значительное влияние на их физико-механические свойства. Так, алло-фановые и биуретовые структуры придают полиуретанам сочетание высокой твердости и эластичности [56]. Уретановые связи характеризуются улучшенной термической стабильностью по сравнению с двумя предыдущими структурами. При вулканизации уретановых каучуков серой образуется лабильная сетка, способная к перестройке при воздействии напряжений. Серные вулканизаты, как правило, имеют высокие значения сопротивления раздиру [57]. Относительно прочные С—С-связи снижают у эластомеров остаточные деформации. [c.542]

В подтверждение сказанному можно привести данные по остаточной деформации сжатия. Для эластомеров, отвержденных ТМП -1--Ь БД, остаточная деформация сжатия при 100 °С составляет 17% начальное сжатие 20% 24 ч). Для систем, отвержденных ТМП, в которых перестройка структуры затруднена вследствие большой концентрации уретановых поперечных связей, остаточная деформация сжатия составляет лишь 10%. [c.22]

Из данных работы можно вывести ряд закономерностей о взаимосвязи структуры эластомеров и их свойств. Так, у эластомеров на основе ТДИ и ГДИ при постоянной величине с увеличением содержания уретановых групп увеличивается прочность при растяжении, модуль и температура стеклования (Т ) и уменьшается степень набухания в растворителе (в данном случае в бензоле). Кроме того, с увеличением веса полимера, приходящегося на один узел разветвления, при постоянном содержании уретановых групп, увеличивается удлинение и набухание в растворителе и уменьшается модуль. В отличие от ряда других данных изменение не оказывало влияния на температуру стеклования (в пределах ошибки опыта). Однако объяснение этому неожиданному явлению не дано. [c.374]

Обычно при отверждении уретановых покрытий часть изоцианата расходуется на реакцию с влагой воздуха. В работах, посвященных исследованию покрытий, доля этой реакции точно не установлена, вследствие чего не удается найти точной зависимости между структурой и свойствами полиуретановых покрытий, как это было сделано для эластомеров и пенопластов. Несмотря на это, все же могут оказаться ценными некоторые обобщения. Так, Пфлюгер нашел, что для полиуретановых покрытий на основе некоторых сложных полиэфиров величина относительного удлинения снижается с увеличением степени поперечного сшивания, а твердость и химическая стойкость — возрастают. Аналогичные данные для покрытий из сложных полиэфиров приведены в работе Хадсона . Ремингтон и Ати показали, что у покрытий на основе толуилендиизоцианата и простых полиэфиров величина [c.400]

Различные материалы на основе полиуретанов, особенно пенопласты и эластомеры, приобретают все большее значение в промышленности. Строение и состав уретановых полимеров чрезвычайно разнообразны. Наряду с уретановыми группами они содержат мочевинные, ароматические, простые эфирные и сложноэфирные группы, причем часто уретановых групп даже меньше, чем других функциональных групп. Кроме того, полиуретаны сильно различаются по характеру мономеров, входящих в их состав. Следствием такого разнообразия строения и состава полиуретанов является то, что они обладают широким диапазоном свойств. Этим же обусловлен интерес к изучению связи между их структурой и свойствами. [c.325]

Хотя сегментированные полиуретаны представляют собой особый класс уретановых полимеров, можно предполагать, что многие другие выпускаемые промышленностью полиуретаны также являются блок-сополимерами с двухфазной структурой. Важным условием для формирования двухфазной структуры является наличие или отсутствие достаточно протяженных полиэфирных участков цепи. Несмотря на то, что большинство исследований посвящено полиуретановым эластомерам, в которых непрерывной фазой является каучуковая, разумно предположить, что среди полиуретановых пластиков также могут быть двухфазные системы с непрерывной жесткой фазой. В этом случае эластомерный компонент не обязательно должен иметь высокую молекулярную массу. [c.144]

Исчезновение кристаллической фазы в ненасыщенном полиэфируретане может быть обусловлено двумя факторами нарушением упорядоченной структуры благодаря наличию боковых ответвлений [6], увеличением жесткости цепи и возрастанием числа полярных уретановых групп вследствие использования большего количества ароматического диизоцианата при его получении по сравнению с синтезом насыщенного эластомера. Вероятно, в данном случае значительную роль играет второй фактор, так как введение 6—10 вес. ч. пластификатора — стеариновой кислоты способствует возникновению небольшой кристалличности (рис. 3, кривая 3). По-видимому, стеариновая кислота способствует увеличению подвижности макромолекул уретанового каучука путем ослабления межмолекулярного взаимодействия и облегчает образование более упорядоченной структуры, что в свою очередь приводит к появлению кристаллической фазы. [c.96]

Когда сетка полиуретана подвергается деформации растяжения, то противодействие внешнему напряжению оказывают ориентированные участки между сшивками. Оборванные цепи релак-сируют независимо от приложенного напряжения. При строгом соблюдении требований по функциональности исходных соединений обычно получается уретановый эластомер с пространственной структурой, близкой к идеальной. Но в реальных системах наблюдаются отклонения от оптимально сформированной сетки. Возникают полусвязанные и даже вообще свободные цепи, создающие неэффективную часть сетки [58]. Здесь уместно еще раз напомнить данные по сопротивлению разрыву полиуретанов на основе поли-оксипропиленгликолей. Несомненно, что низкие физико-механические показатели этих полиуретанов есть следствие нерегулярности структуры и отсутствия обратимой кристаллизации при растяжении. Кроме того, промышленный полиэфир молекулярной массы 2000 обычно содержит 4—5% (мол.) монофункциональных молекул, образующих не несущие нагрузки цепи и золь-фракцию полимеров [33, с. 33]. Наличие монофункциональных соединений в пространственной структуре уретановых эластомеров влияет не только на изменение соотношения эффективных и неэффективных цепей, но в некоторой степени определяет молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение сегментов. При этом свободные [c.543]

Весьма существенна роль пространственной структуры в сегментированных уретановых эластомерах. Высокополярные группы образуют довольно прочную физическую сетку в основном за счет водородных связей. Результирующее действие от их введения в полимер — увеличение межцепного взаимодействия. С ростом концентрации полиуретановых и полимочевинных сегментов происходит значительное увеличение напряжения при удлинении эластомера. Используя принцип направленного сочетания сегментов различной природы, можно получить не только высокомодульные эластомеры, но и сохраняющие высокие механические свойства при повышенной температуре (табл. 7) [59]. [c.544]

Представлялось интересным изучить условия отверждения бифункциональных карбоцепных олигомеров линейной структуры с применением диаминов. Для вулканизации аналогичных полимеров описано применение диаминов, но без указания их строения [12]. В работе изложены результаты исследований по синтезу и свойствам литьевых уретановых эластомеров СКУ-ДЛ, полученных с применением олигобутадиендиолов (ОБД) [9], СКУ-ДЛС — сополимеров бутадиена со стиролом (ОБДС). Строение последнего можно представить следующим образом [c.16]

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]

В свете современных представлений о структуре этих полимеров их можно рассматривать как блоксополимеры, построенные из гибкого сегмента (олигомерные полиэфиры или другие полимердиолы) и жесткого блока, образованного диизоцианатами и низкомолекулярными диолами или диаминами. В связи с этим значительное внимание уделено изучению влияния природы гибких и жестких блоков на свойства уретановых эластомеров. [c.37]

Полученные данные показали также, что на истираемость уретановых эластомеров, синтезированных на основе полиэфиров бб.льшей молекулярной массы, температура оказывает более заметное влияние. Это связано с тем, что эластомеры, имеющие менее густую вулканизационную сетку, менее термостойки [81]. В среде аргона структура уретанов более устойчива к воздействию температуры, и истираемость эластомеров в этих условиях значительно уменьшается. [c.120]

Влияние структуры поперечных связей на свойства уретановых эластомеров на основе простых полиэфиров изучали Клафф и Глэддинг . Изученные ими линейные полиуретаны имели следующее строение [c.366]

Концентрацию эф Ьективных цепей сетки, или плотность поперечных связей, использовали в качестве параметра для корреляции структуры поперечных связей и физических свойств эластомеров. Было найдено, что модуль, твердость и эластичность (при 25 и 150 °С) отвержденного уретанового эластомера на основе простого полиэфира не зависят ни от химической природы, ни от длины цепи отвердителя. К этим выводам пришли на основании результатов, представленных на рис. 43. Однако величины усадки при слсатии (22 ч при 70 °С и 70 ч при 100 °С) для эластомеров, отвержденных серой и диизоцианатом, отличались друг от друга. При одной и той же плотности поперечных связей усадка при сжатии у эластомеров, отвержденных серой, была выше, чем у эластомеров, отвержденных изоцианатом (рис. 44). Такое различие, по крайней мере отчасти, можно объяснить тем, что поперечные связи, образуемые за счет серы, особенно связи ди-сульфидного типа, менее термостабильны, чем связи уретанового типа. Образование дисульфидных связей при [c.367]

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]

Во всех случаях уретановые эластомеры получают в три стадии синтез исходного полиэфира или другого полимера с концевыми гидроксильными группами удлинение молекулярной цепи линейного полиэфира путем конденсации с динзоцианатом или другим бифункциональным соединением формирование пространственной структуры вулканизата реакцией с изоцианатом илн другим сшивающим агентом (в зависимости от состава исходного полиуретана). [c.125]

Тип вулканизующего агента и условия вулканизации зависят от структуры полимера. Универсальным вулканизующим агентом для уретановых каучуков являются диизоцианаты, вводимые в процессе получения резиновой смеси. Образование между макромолекулами аллофанатных, биуретовых или ацилкарбамидных связей приводит к превращению пластичного полиуретана В структурированный, вулканизованный продукт. В качестве вулканизующих агентов наиболее удобны 1,5-нафтилендиизоцианат. и димер 2,4-толуилендиизоцианата. Однако резиновые смеси, полученные с их применением, обладают неудовлетворительными технологическими свойствами вследствие склонности к преждевременной вулканизации при. хранении. Значительно удобнее вулканизовать уретановые каучуки перекисями, так как получаемые при этом резиновые смеси сохраняют свои свойства при длительном хранении и стабильны при температуре 120° С. Перекисная вулканизация облегчается, если полиуретан содержит небольшое количество ненасыщенных звеньев, однако в этом случае более целесообразной оказывается вулканизация серой. Поэтому значительное количество уретановых эластомеров выпускается ненасыщенными. [c.519]

Для оценки пространственной структуры эластомеров была определена концентрация эффективных цепей Ve/F. Этот параметр учитывает все сеткуобразующие связи [27]. При использовании полифункциональных полиэфиров пространственная структура полиуретанов, образованная за счет аллофановых связей дополнена уретановыми связями, образованными при взаимодействии диизоцианата с гидроксильными группами, статистически расположенными по цепи полиэфира. Так, эластомеры, на основе бифункциональных ПЭА [c.57]

На рис. 52 и 53 приведены сравнительные данные о прочности при растяжении и удлинении эластомеров на основе ППГ-2000, полиэфира 50 50 и полиэфира 80 20 , имеющих vJV, равное 1,87-10" , и содержащих 1,42 жсугб уретановых групп в 1000 г полимера, а также эластомеров из, каучука 5ВН 1,2-10" ). Из этих данных видно, что прочность при растяжении и удлинение уретанового полимера в любом температурном интервале выше его в большой степени зависит от химической структуры полимерной цепи. [c.382]

Хотя полиуретановые пластики и эластомеры уже давно нашли практическое применение, изучение их морфологии было начато после установления двухфазной структуры диблочных и триблочных сополимеров (см. гл. 4). Достижения в области исследования структуры полиуретанов позволяют по-новому объяснить эластичность полиуретановых волокон и жесткость полиуретановых пено-пластов, исходя из того факта, что высокополярные уретановые группы и менее полярные полиэфирные участки цепей выделяются в самостоятельные фазы. Кристаллизация некоторых полиуретанов, особенно при вытяжке, усложняет и делает более интересным поведение таких систем. [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология