水性聚氨酯軟段與耐熱性能的關(guān)系

通常由聚酯多元醇或者聚醚多元醇構(gòu)成了聚氨酯材料的軟段。分子結(jié)構(gòu)中含有兩個或兩個以上的羥基的化合物稱為多元醇，因為聚合多元醇分子鏈長短不一，所以分子量也不同，從幾百到幾千的分子量都有。聚合物多元醇的分子結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性決定了水性聚氨酯的耐熱性能。聚酯型多元醇作為軟段材料的聚氨酯材料耐溫性能要優(yōu)異于聚醚型聚氨酯材料，原因在于聚酯型多元醇分子中含有極性較大的酯鍵，分子間作用力程度高于聚醚型多元醇分子。為了解決力學(xué)性能和耐溫性兼容的問題，現(xiàn)在正在研究新一代多元醇材料。

根據(jù)需要選擇不同的聚合物多元醇和聚合工藝，以制備符合設(shè)計要求的聚氨酯材料。以分子量較大的聚乙二醇（PEG）作為軟段材料，兩步溶液法合成的聚氨酯材料，起始分解溫度可達(dá)到 280℃。聚碳酸酯二元醇（PCDL）分子含有多個碳酸酯基、分子兩端存在羥基，用其作為原料合成的新型聚碳酸酯型聚氨酯材料，具有良好的力學(xué)拉伸性能、耐水性、耐熱性、耐老化性及耐磨性。用 MDI、PEO 和聚已酸內(nèi)酯三元醇制得星狀聚合物，可以顯著提高軟段耐溫性。

某些天然產(chǎn)物中的醇類也可提高聚氨酯的耐熱性，高沸醇木質(zhì)素合成的聚氨酯具有較好的耐熱性。把一些大豆油，菜籽油等植物油臭氧化制得的多羥基化合物與 MDI 反應(yīng)生成的聚氨酯 330℃時熱失重僅為 3%。由腰果酚轉(zhuǎn)化而來的二醇和三醇合成的聚氨酯在 300℃時熱失重 10%，熱穩(wěn)定性明顯好于聚丙二醇型聚氨酯。