聚氨酯弹性体回弹性能的影响因素
专论 ·综述 弹性体， 2017-04—25，27(2)：66～73 CHI NA CS 聚氨酯弹性体 回弹性能的影响因素 刘凉 冰 (太原工业学院 材料工程 系聚氨酯减震体，山西 太原 030008) 摘 要 ：介绍 了用于测定橡胶 回弹 性的 国 内外标 准。讨论 了化学 结构对浇 注型、热塑性 和混 炼型 聚氨酯(PU)弹性体 回弹性能的影响聚氨酯减震体，化 学结 构 包括 ：软段 类型和 相对分 子质量 、硬段 类型和含 量 、异氰 酸酯类型和异构体 、预 聚体 异氰 酸酯基含 量、胺类和 醇类扩链 剂等。讨论 了添加 剂(增塑剂和补 强剂)和 温度对回弹性的影响 ，同时比较 了线性与交联 PU 的回弹性 能。结果表明 ，影响 PU 弹性体回 弹性 能的 主要 因素是软段 的类 型和相对 分子质 量、硬段含量 、预 聚体异氰酸酯基含 量、交联及 温度 。 关键词 ：聚氨酯弹性体 ；聚酯；聚醚 ；冲击弹性；回弹 ；标准 中图分类号 ：TQ 323．8 文献标识码 ：A 文章 编号 ：lOO5—3174(2017)02—0066-08 橡 胶弹 性是 橡 胶 所 特 有 的性 能 ，其 主要 表 现 为模量低、伸长变形大，在变形过程 中既有弹性变 形 也有 非弹 性变 形 。
弹性 变形 吸收 的能 量在 回复 变 形 时全部 释放 出来 ，而非 弹性 变 形 吸 收 的能 量 不能释放出来而转化为其它能量被损耗 ，因此可 用 损耗 能量 的大 小来 表示 弹性 的大 小 。弹性性 能 是橡胶的基本物理性能指标之一，它与橡胶 的硬 度 、强度、弹性模量、动态性能等宏观性能以及分 子 结构 、相 对分 子质 量 、材 料 的密度 等微 观结 构都 有 密切 关系 。 聚氨酯 (PU)弹性体是 一种兼具橡胶 和塑料 特性的一类高分子材料 ，所 以它具有橡胶的特性。 通常邵尔 A硬度在 80～95之间，PU 弹性体与橡 胶相 比模量高 、伸长率低。Pu 弹性体 的弹性通 常用冲击回弹、回弹或 回弹率来表述 。一般按其 冲击方式分为两种 ：摆锤 冲击弹性和落球冲击 弹 性 。冲击回弹的定义是受冲击 的试样在产生形变 并 回复 原 型 的过 程 中 ，输 出能 与输 入能 的 比值 口]。 目前 国 内 外 常 用 橡 胶 回 弹 性 标 准 有 中 国 GB、国际 ISO和德 国 DIN等 ，采用摆锤式检测 冲 击弹性发发库商务信息网，而美国多用落球式测试 PU 弹性体 的回 弹 。
表 1给出检测 PU 弹性体 回弹 的标准号 、试 样及回弹的类型[2-7]。 表 I 橡胶回弹性的标准号 、类型夏使用国家 PU 弹性 体 按 加 工 特 性 分 为 浇 注 型 、热 塑 性 和混炼型三种类型 ，其广泛应用于煤炭采矿、石油 化工 、机械制造和航天航空等领域中，起着其它材 料所不能代替的重要作用。PU 弹性体的宏观性 能是 由其 微 观 结 构 决 定 的 ，PU 的结 构 与 性 能 之 间存 在 着 内在 的联 系 。不 同 配 方 的 PU 弹 性 不 同，同一 配方 由于加 工形 式不 同 ，其 弹性 值高低 也 有差 异 。影 响 PU 弹性 的 因素 有 ：化 学 结构 (相 对 分子 质量 、硬段 含量 ，交联 )、形 变 大小 、作 用 时间 、 温度等 ]，从 PU 的结构去认识 和掌握其特性才 能有 效地 使用 这种 弹性体 材料 。本 文 的 目的是让 科研 工作 者 了解 PU 结 构 特 点 的 同时聚氨酯弹性体回弹性能的影响因素，进 一 步 认 识 PU 弹性 体 的 力 学 性 能—— 回弹 性 ，掌 握 PU 结构 与 回弹性 能 的 内在 联 系 和 规律 ，以便 更 好 地 理解和使用 PU 弹性体 。 作者简 介 ：刘凉冰 (1958一)，男 ，天 津 市人 ，高级 工程 师114信息网sitemaps，主要 从事 聚 氨酯 材 料 的研 究 与应 用 开发 工 作 ，已发表 论 文 3O 余篇 。 收稿 日期 ：2o16—11—2O
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