تصميم وأداء بولي يوريثين مرن عالي القوة ومقاوم لضغط درجات الحرارة المنخفضة

Jia-yu Li ,  

Jing-zhe Li ,  

Ming-peng Su ,  

Xiu-ying Zhao ,  

Jia-dong Wang ,  

Xuan Qin ,  

Li-qun Zhang ,  

摘要

تفرض بيئة القطب القاسية تحديات قصوى على الإغلاق، والنقل، والمرونة عند درجات الحرارة المنخفضة، والخصائص الميكانيكية للمواد المرنة المستخدمة في معدات البحوث العلمية. ومع ذلك، تواجه المواد المطاطية التقليدية مشكلة عدم التوافق بين درجة حرارة الانتقال الزجاجي المنخفضة (Tg)، ومقاومة الضغط والبرودة العالية، وكذلك الأداء الميكانيكي المرتفع. من خلال اختيار مستويات مختلفة من انتظام القطع اللينة، تم تحضير سلسلة من البوليمرات المرنة من مادة البولي يوريثين (PU) ذات درجة حرارة انتقال زجاجي أقل من -50 ℃، وتم دراسة العلاقة بين التركيب الجزيئي لـ PU، والخصائص الميكانيكية، ومقاومة الضغط والبرودة، لتوضيح آلية الارتداد بضغط منخفض الحرارة. تشير الدراسة إلى أنه مع انخفاض انتظام القطع اللينة، تقل قدرة تبلور القطع اللينة في PU وتنخفض القوة الشد؛ بينما تمتلك قطع البوليستر PU تفاعلات جزيئية أقوى، مما يسهل تشكيل مناطق صلبة دقيقة، ويزيد من قوة الشد؛ وفي الوقت نفسه، تحت تأثير الضغط والبرودة المنخفضة، تمتلك PU ذات القطع اللينة غير المنتظمة درجة تبلور أقل ولا تشكل مرحلة متصلة، مما يمنحها مقاومة ضغط وبرودة أفضل. تحتوي PO3G-PU على درجة حرارة انتقال زجاجي تساوي -68.2 ℃، وقوة شد 44.0 ميجا باسكال، ومعامل مقاومة الضغط عند -40 ℃ يبلغ 0.632، وعند -55 ℃ يبلغ 0.459، وكلها أفضل من المواد المطاطية التقليدية. توفر هذه الدراسة فكرة جديدة لتصميم وتحضير PU عالي القوة ومقاوم لضغط درجات الحرارة المنخفضة.

关键词

البولي يوريثين;الفصل المرحلي الجزئي;التبلور;الخصائص الميكانيكية;مقاومة درجات الحرارة المنخفضة

阅读全文