tpu塑膠料又叫熱塑性聚氨酯彈性體,是由軟段和硬段組成的。軟段和硬段在各自的相中可能是無規(guī)和(或)有序排列,所以它們的形態(tài)存在非晶態(tài)、球體和球晶結(jié)構(gòu)。tpu塑膠料的結(jié)晶直接影響微相的混合與分離,從而對材料的性能有一定影響。因此,討論tpu塑膠料的結(jié)晶行為對了解其結(jié)構(gòu)性能關(guān)系是很重要的。以下將概括討論tpu塑膠料的軟段相和硬段相的結(jié)晶行為。
1、微相結(jié)構(gòu)
tpu塑膠料嵌多可能形成四相結(jié)構(gòu),這是因?yàn)檐浂蜗嗪陀捕蜗喔髯杂挚赡艽嬖诰B(tài)和非晶態(tài)。一般情況,TPU是兩相或三相結(jié)構(gòu)。在軟段相和硬段相所形成的晶區(qū)中,結(jié)晶是指由晶體和非晶區(qū)的基本結(jié)構(gòu)單元形成一種稱為球晶的超分子結(jié)構(gòu)。
(1)球晶結(jié)構(gòu) 球晶是tpu塑膠料晶態(tài)和非晶態(tài)的球形對稱體。品粒沿徑向原纖排列,各徑向原纖有一個(gè)共同中心,即原生晶核。
(2)晶體模型 根據(jù)甲醇封端之MDI單晶體,提出了MDI-BD0鏈堆積的晶胞投影。氨酯-A的NH氫鍵鏈長為0.289rnn,氫酯-B為0.296nm,系三斜晶胞。結(jié)構(gòu)為MDI-BDO-PBA-2000 的TPU,硬段濃度53%,拉伸700%時(shí),其硬段MDI-BDO的晶胞尺寸為:a=0.533nm,b = 0.526nm,c = 3.868nm。α=113.6°,β= 116.0°,γ= 94.4°。
2、軟段相的結(jié)晶
(1)兩種結(jié)晶形式 tpu塑膠料可能存在α型和β型兩種結(jié)晶形式。
(2)室溫老化的結(jié)晶 tpu塑膠料軟段玻璃化溫度通常在室溫以下,具有一定的活性,所以在室溫存放時(shí),軟段結(jié)晶隨時(shí)間而變化。
(3)線性TPU的結(jié)晶 線性TPU能否產(chǎn)生結(jié)晶,主要決定于軟段是否有足夠的長度,軟段相對分子質(zhì)量在1000以下者不能產(chǎn)生結(jié)晶,在2000以上者才可能形成結(jié)晶。
(4)軟段結(jié)晶的作用 tpu塑膠料在存放過程中,軟段逐漸分離出來形成結(jié)晶軟段相,它對楊氏模量和屈限應(yīng)力有明顯影響。
3、硬段相的結(jié)晶
tpu塑膠料硬段可能存在I、II、III型三種結(jié)晶形式,以MDI-BDO-PEO/PO-2000為例說明其特征。硬段含量77%。
I型球晶特征:折射,無取向,無明顯的結(jié)晶區(qū)域,片晶尺寸小于10nm,相當(dāng)于次晶;NH氫鍵鏈長且分布寬,無序,不能堆砌成有規(guī)律的晶格;熔融溫度207℃。球形成條件:注膜溫度60℃,靜止?fàn)顟B(tài)。
II型球品特征:負(fù)雙折射,擇優(yōu)取向,球晶中心放射出片晶束,帶狀片晶束斷面寬12nm,長50~70mm;NH氫鏈短且分布窄,能量低,緊密堆砌,高度有序,縮短的單體重復(fù),長度l .70mn±0.06nm;熔融溫度224~226℃。球晶成型條件:注膜溫度高于140℃,靜止?fàn)顟B(tài)。
III型球從特怔:伸展的單體承復(fù),長度為1.92nm,取向。球晶形成條件:拉伸500%于160℃退火6h,可以看到變形的球晶。
tpu塑膠料在合成過程中,從原料聚醚(或聚酯)與擴(kuò)鏈劑和二異氰酸酯混合開始,隨時(shí)間的增加,反應(yīng)進(jìn)行中即可出現(xiàn)結(jié)晶。中塑王塑膠制品有限公司是一家專營各種熱塑性彈性體企業(yè)。咨詢更多tpu塑膠料相關(guān)資料,請點(diǎn)擊tpu塑膠料產(chǎn)品了解。
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