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由于TPU熱塑性聚氨酯的合成機理是在官能團之間進行的逐步加聚反應, 所以異氰酸酯指數(shù)r0(二異氰酸酯與低聚物二醇的摩爾比) 直接影響分子量的大小。r0≤1時,TPU分子量隨著r0的增大而增大,當r0=1時,分子量達到最大, 再繼續(xù)增加r0值,分子量又開始下降。r0在0.95~1之間時,TPU模量、拉伸強度、撕裂強度等隨著r0的增加而增加。

TPU熱塑性聚氨酯異氰酸酯指數(shù)及分子量分布
TPU熱塑性聚氨酯分子量對其力學性能有明顯影響, 隨著TPU分子量的增加, 拉伸強度、模量及耐磨性等都增加, 當分子量達到一定程度時這些性能趨于平穩(wěn)。TPU撕裂強度和耐曲撓性能隨著分子量的增大而降低,一方面TPU物理交聯(lián)使其自由體積減小; 另一方面,TPU分子鏈的高度纏結和物理交聯(lián)的增加降低了他們的內(nèi)部流動性, 受到外力作用時, 分子鏈重排不易實現(xiàn)而無法有效減輕施加的應力。低分子量組分的比例大時,對彈性體的耐熱性能和力學性能極為有害, 而過高分子量組分的比例太大時會對加工成型帶來不便。因此對于不同用途的TPU應根據(jù)其具體加工要求來調(diào)節(jié)合適的分子量及分子量分布。
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