硬段含量对聚氨酯弹性体的吸水动力学及力学性能的影响

摘要

合成了硬段含量分别为30 wt%、37 wt%和45 wt%的聚醚型聚氨酯弹性体(PTMG-PU).研究了硬段含量、水浸温度和试样厚度对PTMG-PU吸水动力学的影响.研究结果表明:PTMG-PU在25℃~60℃之间的吸水动力学过程可以用Fick模型进行拟合;扩散系数和平衡吸水率随着硬段含量的增加均呈逐渐降低的趋势,水分子扩散活化能和指前因子均随着硬段含量的增加而增加,说明硬段含量越高,水分子需要克服的传输能垒越高.进一步,吸水导致聚氨酯弹性体的拉伸断裂强度、100%定伸强度和拉伸模量等力学性能出现明显的下降,这不仅是由于水分子与聚氨酯弹性体的软段相发生了增塑作用,而且水分子也与部分硬段相微区发生了作用,导致部分硬段相微区瓦解.