交联度的影响

交联度

一般聚合物分为线形、支链和交联三种类型。

衡量交联的程度可以交联度来表示，即在单位体积的交联分子数来表示或以每交联点之间的分子量（Mc）来表示。

一般来说，交联度大的（即Mc较小）聚氨酯泡沫塑料通常是硬质的，而交联度小的（即Mc大）聚氨酯泡沫塑料绝大多数是软质、弹性的。

影响聚氨酯泡沫塑料性能的有关分子结构因素主要是分子间引力、链节组成单元的刚性及交联度等几个方面。

聚氨酯的主要性能除了分子中链节组分的影响以外，在分子结构方面的因素主要是交联度。交联度的大小直接影响到泡沫制品的性能，而它的大小与使用的原料多元醇和多异氰酸酯的分子量及官能度有关，其中尤以多元醇最为重要，因它不但品种多，选用余地较大而且用量也较多，因而只要调节不同原料的分子量和官能度就能控制制品的交联密度，从而可以制得从软质到硬质不同性能的泡沫制品。

经验证明，一般软质泡沫塑料所用的多元醇的官能度为２～４，分子量Ｍ与官能度ｆ的比（旧称当量）为１０００左右，个别的超柔软制品可达１０００～１５００。硬质泡沫塑料所用的聚醚多元醇的官能度为３～８，Ｍ／ｆ 在１００～１５０。半硬质泡沫塑料使用的聚醚多元醇的Ｍ／ｆ 和官能度则介于上述二者之间或使用两种多元醇的混合物。

聚醚型聚氨酯泡沫塑料的Ｍｃ值（计算值）和性能的关系

硬质泡沫塑料的交联度和性能关系的趋势:当交联密度增加时，制品的压缩强度上升，耐温性、尺寸稳定性及透水汽性都有所提高，但其拉伸强度及伸长率则相应下降。在交联密度过大或多元醇的Ｍ／ｆ 值过低时，制品将发脆，同时在一步法发泡过程中反应放热量过大，对工艺操作带来不利。而且需要相应的异氰酸酯量增多，提高了成本（因一般多元醇的价格都较异氰酸酯为低）。因而通常不使交联度过高，采用多元醇的Ｍ／ｆ 值一般在７５～１５０之间。

聚氨酯的各种结构对性能影响的规律可以预测或设计各种不同需要的软质、硬质泡沫塑料制品。

2017-09-25 星期一

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