O ambiente rigoroso das regiões polares impõe desafios extremos à vedação, transporte e às propriedades elásticas e físico-mecânicas dos materiais elastoméricos usados em equipamentos científicos. No entanto, os materiais tradicionais de borracha enfrentam o problema de não conseguirem conciliar baixa temperatura de transição vítrea (T_g), alta resistência à compressão e ao frio e alto desempenho mecânico. Este estudo preparou uma série de elastômeros de poliuretano (PU) com T_g abaixo de -50 ℃ por meio da seleção de segmentos macios com diferentes regularidades, e elucidou o mecanismo de recuperação elástica em baixas temperaturas ao investigar a relação entre a estrutura molecular do PU, suas propriedades mecânicas e resistência à compressão sob frio. O estudo mostrou que, conforme a regularidade dos segmentos macios diminui, a capacidade de cristalização dos segmentos macios do PU enfraquece e a resistência à tração diminui; os segmentos macios do tipo poliéster do PU apresentam interações intermoleculares mais fortes, facilitando a formação de microzonas compactas da fase dura, aumentando a resistência à tração; simultaneamente, sob compressão em baixas temperaturas, os PU com segmentos macios irregulares apresentam menor grau de cristalização e não formam uma fase contínua de cristalização dos segmentos macios, conferindo melhor resistência à compressão sob frio. Dentre estes, o PO3G-PU apresenta T_g de -68,2 ℃, resistência à tração de 44,0 MPa, coeficiente de resistência à compressão a -40 ℃ de 0,632 e a -55 ℃ de 0,459, todos superiores aos materiais tradicionais de borracha. Este estudo fornece novas ideias para o design e preparação de PU com alta resistência e resistência à compressão em baixas temperaturas.

elastômeros de poliuretano;separação de microfases;cristalinidade;propriedades mecânicas;resistência a baixas temperaturas