Design und Eigenschaften von hochfesten, kältebeständigen Polyurethan-Elastomeren

Jia-yu Li ,  

Jing-zhe Li ,  

Ming-peng Su ,  

Xiu-ying Zhao ,  

Jia-dong Wang ,  

Xuan Qin ,  

Li-qun Zhang ,  

摘要

Die extremen Bedingungen der Polarregionen stellen höchste Anforderungen an die Abdichtung, den Transport und die Kälteelastizität sowie die physikalisch-mechanischen Eigenschaften von elastomeren Materialien für wissenschaftliche Ausrüstung. Traditionelle Kautschukmaterialien haben jedoch das Problem, dass sie eine niedrige Glasübergangstemperatur (Tg), hohe kältebedingte Druckbeständigkeit und hohe mechanische Eigenschaften nicht vereinen können. In dieser Studie wurde durch Auswahl unterschiedlicher Regelmäßigkeiten der weichen Segmente eine Reihe von Polyurethan-Elastomeren (PU) mit einem Tg unter -50 ℃ hergestellt, und die Beziehung zwischen der Molekularstruktur von PU, den mechanischen Eigenschaften und der Druckkältebeständigkeit wurde untersucht, um den Mechanismus der Druckelastizität bei niedrigen Temperaturen zu klären. Die Studie zeigt, dass mit abnehmender Regelmäßigkeit der weichen Segmente die Kristallisationsfähigkeit der weichen Segmente und die Zugfestigkeit von PU abnimmt; Polyestertyp-Soft-Segmente weisen stärkere intermolekulare Wechselwirkungen auf, bilden leicht dichte harte Mikrozonen und erhöhen die Zugfestigkeit; Gleichzeitig hat PU mit unregelmäßigen weichen Segmenten unter niedrigen Temperaturen eine geringere Kristallinität der weichen Segmente, und die Kristallisation der weichen Segmente bildet keine zusammenhängende Phase, was zu einer besseren Druckkältebeständigkeit führt. PO3G-PU hat ein Tg von -68,2 ℃, eine Zugfestigkeit von 44,0 MPa, -40 ℃ Kälte-Druckbeständigkeitskoeffizient von 0,632 und -55 ℃ von 0,459, die alle besser sind als bei herkömmlichen Kautschukmaterialien. Diese Studie bietet neue Ideen für das Design und die Herstellung von hochfestem, kältebeständigem PU.

关键词

Polyurethan-Elastomer;mikrophasentrennung;Kristallinität;mechanische Eigenschaften;Kältebeständigkeit

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