Жесткие полярные условия предъявляют предельные требования к герметичности научного оборудования, транспорту и низкотемпературной эластичности и физико-механическим характеристикам упругих материалов для ходьбы. Однако традиционная резина имеет проблему невозможности одновременно достичь низкой температуры стеклования (T_g), высокой морозостойкости сжатию и высокой механической прочности. В данном исследовании, путем выбора различных степеней регулярности мягких сегментов была подготовлена серия полиуретановых эластомеров (PU) с T_g ниже -50 ℃, и путем изучения взаимосвязи структуры молекул PU с механическими свойствами и морозостойкостью сжатия была выяснена механика низкотемпературной упругости сжатия PU. Исследование показало, что с уменьшением регулярности мягких сегментов снижается кристаллизация мягких сегментов и прочность на растяжение; полиэфирные мягкие сегменты PU имеют более сильное межмолекулярное взаимодействие, легко образуя плотные твердые микрозоны, повышая прочность на растяжение; при этом, под воздействием низкотемпературного сжатия PU с нерегулярными мягкими сегментами имеет меньшую степень кристаллизации мягких сегментов, и кристаллы мягких сегментов не образуют непрерывной фазы, поэтому обладает лучшей морозостойкостью сжатия. PO3G-PU имеет T_g равную -68,2 ℃, прочность на растяжение 44,0 МПа, коэффициенты морозостойкости сжатия при -40 ℃ и -55 ℃ равны 0,632 и 0,459 соответственно, все из которых превосходят традиционные резиновые материалы. Данное исследование предлагает новый подход к проектированию и изготовлению PU с высокой прочностью и морозостойкостью сжатия.

полиуретановый эластомер;микроразделение фаз;кристалличность;механические свойства;морозостойкость