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影響聚氨酯硬泡塑料強度的重要因素

以承載結(jié)構(gòu)聚氨酯硬泡為代表的高強度聚氨酯硬泡塑料是當(dāng)今聚氨酯泡沫研究的重要方向之一。

這種聚氨酯硬泡由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能(尤其是壓縮強度、拉伸強度和沖擊強度以及彈性模量和尺寸穩(wěn)定性) , 常被用于管材、橋梁型材以及軍工宇航器件等需要承受高負(fù)荷的部件方面。

在上述諸多因素中,密度作為聚氨酯硬泡的重要性能指標(biāo),對其力學(xué)性能的影響最大。

隨著密度提高，彈性模量、拉伸強度、沖擊值、壓縮強度都提高。

還有研究發(fā)現(xiàn),聚氨酯硬泡的抗水性與密度成正比,由于密度大的硬泡胞體窗口較小,這就決定了高密度硬泡有*的抗水性,因此高密度聚氨酯硬泡現(xiàn)在已經(jīng)開始應(yīng)用于水底管材。

一般認(rèn)為 ,聚合物的結(jié)晶度、軟化點機械強度等隨內(nèi)聚能的大小而強弱,如現(xiàn)實中的聚酯型聚氨酯的強度高于聚醚型,含聚脲的聚氨酯的軟化點遠(yuǎn)高于僅含聚氨基甲酸酯的,均證實了這一論點。

根據(jù)高倍電子顯微鏡觀察,硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的泡孔結(jié)構(gòu)主要呈現(xiàn)為五邊形構(gòu)成的十二面體結(jié)構(gòu)。泡沫體在發(fā)泡成型的過程中,泡孔的立體結(jié)構(gòu)受到聚合物網(wǎng)絡(luò)骨架、發(fā)泡時產(chǎn)生氣體的擴散等各種內(nèi)力和外力的綜合作用。另外,在泡沫形成時,隨著泡沫的上升,在內(nèi)外力的作用下,生成的泡孔結(jié)構(gòu)并非是理想的十二面體結(jié)構(gòu),而是在發(fā)泡方向上距離較長,在與發(fā)泡的垂直方向上較短。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)骨架聚合物體積含量大于30%時,泡沫的結(jié)構(gòu)將更趨向于球形。