TPU的聚合度
TPU的分子结构较为复杂,软段和硬段都是低聚物,其本身各自有聚合度,软段和硬段通过二异氰酸酯偶联起来构成 TPU大分子。例如,MDI/BDO/PTMG - TPU 和 MDI/BDO/PBA -TPU。其中软段和硬段的聚合度分别为X,和X.TPU聚合度是X.。
MDI/BDO/PTMG -TPU:
+o+CH2tO+jHC-NH-R-NIH-C-O+CH2tO+C-NH-R-NH-C;(3-9)
TPU软段
TPU硬段
MDI/BDO/PBA -TPU:
++O-CHCHzGC-OHCHzGOf;+C-NH-R-NH-C-O+CHzGO+C-NH-R—NH L+,
TPU软段
TPU硬段
(3-10)式中,R:
按照 Flory理论,NCO对 OH的物质的量比,即R值,决定反应期间和完成反应期间的聚合度X。
Xn=R_2aR+I
1+R 式中,R为异氰酸酯指数;a为反应程度;X。为数均聚合度。
式(3-11)列出TPU聚合度 X,、异氰酸酯指数 R和反应程度a的关系,将这种关系转化为坐标形式
综上所述,TPU的结构参数(包括软段的含量和分子量、硬段的含量和分子量、异氰酸酯指数和TPU的聚合度)是TPU分子设计的基础。有了这些参数,TPU的结构、形态基本会固定,进而可预测出TPU的物理和力学性能。
在TPU的合成中,想要控制产品分子量在设计的范围内,就必须同时控制异氰酸酯指数以及反应程度。而TPU聚合度X的大小,即分子量的大小,对TPU 力学性能有明显的影响。TPU分子量增加,密度、模量、拉伸强度、耐磨性相应增加,在文为3.5万-4.0万时这些性能趋于平稳。