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硬質(zhì)多孔聚氨酯彈性體的制備及性能分析畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2026-07-21 17:59 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】拉伸強(qiáng)度/ MPa彈性模量/ MPa斷裂伸長率/ %表3為不同2,4MDI含量PU的力學(xué)性能，由數(shù)據(jù)可見，以純4,4MDI制備的彈性體具有最大的密度、硬度和彈性模量值，2,4MDI的加入使材料的硬度、彈性模量值顯著降低，而拉伸強(qiáng)度受2,4MDI引入的影響較小；增加2,4MDI含量，對各力學(xué)強(qiáng)度值的的影響不大；同時(shí)還看到，材料斷裂伸長率隨2,4MDI含量的增加而增加，且在2,4MDI含量低于30%時(shí)增幅明顯，大于30%時(shí)影響不大。這是由于2,4MDI的結(jié)晶性和反應(yīng)活性比4,4MDI低，其形成硬段的結(jié)晶規(guī)整性差，不利于軟硬段間發(fā)生相分離，與純4,4MDI型彈性體相比，其硬度及模量等指標(biāo)明顯下降。同時(shí)，由于硬段規(guī)整性的降低，其與無規(guī)的軟段聚醚相容性增加，斷裂伸長率數(shù)值增大，當(dāng)達(dá)到30%以后，繼續(xù)增加的軟硬段相容性，斷裂伸長率不再有明顯變化，此時(shí)僅有力學(xué)強(qiáng)度的降低。2,4MDI含量為25%時(shí)，材料綜合性能達(dá)到最優(yōu)，既有較高的強(qiáng)度又有優(yōu)異的彈性。三官能醇用量的影響表4 不同三元醇用量制備彈性體的力學(xué)性能樣品編號C1C2C3C4密度/ g/cm3Shore D硬度拉伸強(qiáng)度/ MPa彈性模量/ MPa斷裂伸長率/ %表4為不同三元醇含量彈性體的力學(xué)性能數(shù)據(jù)，可以看到，三元醇的引入使材料密度、硬度、拉伸強(qiáng)度及彈性模量指標(biāo)均有所下降；隨三元醇用量提高，彈性模量值增加，但仍低于未加三元醇的材料性能，彈性體的密度、硬度、拉伸強(qiáng)度值變化不大。這是因?yàn)椋阂环矫妫倌芏染勖烟岣吡梭w系的化學(xué)交聯(lián)密度，這對材料的力學(xué)強(qiáng)度有提高的作用；但另一方面，化學(xué)交聯(lián)度的提高阻礙了硬段鏈段形成有序微區(qū)的能力，降低了結(jié)晶度，從而對材料物理交聯(lián)產(chǎn)生破壞作用，降低材料的強(qiáng)度；這兩方面作用在一定情況下可相互抵消。具體地說，三元醇含量較低時(shí)，由于大分子量（Mn=5000）柔性鏈的引入，以及此時(shí)材料內(nèi)部僅有很少量交聯(lián)，使力學(xué)強(qiáng)度顯著下降，而斷裂伸長率明顯上升；繼續(xù)增加三元醇用量時(shí)，顯著增大的化學(xué)交聯(lián)密度使材料模量增大，但同時(shí)也破壞了彈性體軟硬段之間原有的物理交聯(lián)，導(dǎo)致斷裂伸長率下降。微球用量的影響表5 不同微球用量彈性體的力學(xué)性能樣品編號D1D2D3D4密度/ g/cm3Shore D硬度拉伸強(qiáng)度/ MPa彈性模量/ MPa299272201184斷裂伸長率/ %圖3 多孔彈性體斷面SEM照片 (%用量)表5為不同微球含量的聚氨酯彈性體的力學(xué)性能數(shù)據(jù)，從中可以看到：微球與PU并非相容體系，%、%的微球，材料硬度、密度指標(biāo)即顯著降低，%時(shí)，密度和表面密度值改變不大；增加微球用量，彈性體拉伸強(qiáng)度、彈性模量數(shù)值都隨之減小；增加微球用量（%%），微球之間PU基質(zhì)變薄、變少，斷裂伸長率降低；另外發(fā)現(xiàn)，%的微球加入量，未加微球的彈性體具有較低的斷裂伸長率，分析原因可能是：未加微球的PU由于具有較少的缺陷，理論上應(yīng)當(dāng)獲得最高的斷裂伸長率，然而由于不加微球時(shí)硬段微區(qū)分布更為密集，且材料同時(shí)具有較高的密度、硬度及

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