影響聚氨酯硬泡塑料強度的重要因素

以承載結(jié)構(gòu)聚氨酯硬泡為代表的高強度聚氨酯硬泡塑料是當今聚氨酯泡沫研究的重要方向之一。

這種聚氨酯硬泡由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能(尤其是壓縮強度、拉伸強度和沖擊強度以及彈性模量和尺寸穩(wěn)定性)，常被用于管材、橋梁型材以及軍工宇航器件等需要承受高負荷的部件方面。

在上述諸多因素中，密度作為聚氨酯硬泡的重要性能指標，對其力學(xué)性能的影響最大。

隨著密度提高，彈性模量、拉伸強度、沖擊值、壓縮強度都提高。

還有研究發(fā)現(xiàn)，聚氨酯硬泡的抗水性與密度成正比，由于密度大的硬泡胞體窗口較小，這就決定了高密度硬泡有較好的抗水性，因此高密度聚氨酯硬泡現(xiàn)在已經(jīng)開始應(yīng)用于水底管材。

一般認為，聚合物的結(jié)晶度、軟化點、機械強度等隨內(nèi)聚能的大小而強弱，如現(xiàn)實中的聚酯型聚氨酯的強度高于聚醚型，含聚脲的聚氨酯的軟化點遠高于僅含聚氨基甲酸酯的，均證實了這一論點。

根據(jù)高倍電子顯微鏡觀察，硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的泡孔結(jié)構(gòu)主要呈現(xiàn)為五邊形構(gòu)成的十二面體結(jié)構(gòu)。泡沫體在發(fā)泡成型的過程中，泡孔的立體結(jié)構(gòu)受到聚合物網(wǎng)絡(luò)骨架、發(fā)泡時產(chǎn)生氣體的擴散等各種內(nèi)力和外力的綜合作用。另外，在泡沫形成時，隨著泡沫的上升，在內(nèi)外力的作用下，生成的泡孔結(jié)構(gòu)并非是理想的十二面體結(jié)構(gòu)，而是在發(fā)泡方向上距離較長，在與發(fā)泡的垂直方向上較短。當網(wǎng)絡(luò)骨架聚合物體積含量大于30％ 時，泡沫的結(jié)構(gòu)將更趨向于球形。