Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của polyurethane

Polyurethane là một vật liệu rất linh hoạt. Dưới các điều kiện gia công tương tự nhau, không tính đến những hư hỏng, khuyết tật, bọt khí, ta chỉ cần điều chỉnh các nguyên liệu đầu vào là có thể tạo thành các vật liệu polyurethane có các tính chất khác nhau.

Banh xe PU

Đầu tiên là polyol, polyol thường được dùng là các polyol loại ete, chúng tạo nên những tính chất cơ học tốt cùng với khả năng chống lại quá trình thủy phân. Trong đó, loại PTMEG tốt hơn nhưng có giá cao hơn loại PPG. Polyol loại polyeste cũng được dùng nhưng ít hơn do dễ bị thủy phân. Các polyol loại polyeste mới xuất hiện như polycaprolacton hoặc polycacbonat đã hạn chế được khuyết điểm trên nhưng chúng lại có giá cao.

Kế tiếp là các isocyanate, các loại diisocyanate thơm được dùng phổ biến như là TDI và MDI. TDI được kéo dài mạch bằng các chất kết mạng amin như MOCA, Ethacure 300 v.v… Trong khi đó đối với MDI, ta sử dụng các chất kết mạng diol, vì thế vật liệu polyurethane tạo thành có thể dùng trong ngành thực phẩm. Ngoài ra, còn có các loại isocyanate khác cho những ứng dụng đặc biệt: dùng ở nhiệt độ cao như PPDI và CHDI, hoặc tạo vật liệu không ngả vàng từ các isocyanate no.

Ngoài ra, thành phần chất kết mạng cũng có ảnh hưởng quan trọng lên tính chất của polyurethane. Ví dụ, MOCA và Ethacure 300 đều tạo thành vật liệu polyurethane tốt nhưng mỗi chất lại tạo nên những tính chất nổi trội nhất định so với chất còn lại; MOCA tạo độ bền xé ở các vật liệu có vết nứt tốt hơn, trong khi vật liệu polyurethane có độ bền kéo cao hơn khi dùng Ethacure 300. Lượng dùng các chất kết mạng cũng ảnh hưởng nhiều đến các tính chất cơ lý của vật liệu polyurethane. Dùng chất kết mạng thấp hơn mức lý thuyết, những tính chất như chịu mài mòn, tính tưng nảy, khả năng chống sinh nhiệt bên trong, độ bền kéo tốt hơn do các mạch không bị cản trở nhiều, linh hoạt hơn. Trong khi đó, nếu chất kết mạng được dùng nhiều hơn mức tính toán lý thuyết, các liên kết trong mạng lưới sẽ nhiều và mạnh hơn, các tính chất như độ bền xé, độ uốn dẻo, độ dãn dài lại cao hơn. Vì vậy, tùy vào ứng dụng cụ thể mà ta chọn lựa loại và lượng dùng chất kết mạng cho phù hợp.

Tóm tắt từ tài liệu Castable Polyurethane Elastomer, Ian Clemitson, CRC Press, 2008, trang 115 - 117

(vtp-vlab-caosuviet)Tag: polyurethane, polyol, isocyanate, chất kết mạng

http://www.vlab.com.vn/NewsDetail/Cac-yeu-to-anh-huong-tinh-chat-polyurethane-12040910.aspx