聚(ju)醚(mi)、聚(ju)酯(zhi)等低(di)聚(ju)物(wu)多(duo)元醇組成(cheng)軟(ruan)段。軟(ruan)段在PU中占大部(bu)分(fen)，不(bu)同的(de)低(di)聚(ju)物(wu)多(duo)元醇與二異氰酸(suan)酯(zhi)制備的(de)PU性(xing)能各不(bu)相同。下表(biao)列出(chu)了各種低(di)聚(ju)物(wu)多(duo)元醇的(de)種類與所制得PU性(xing)能的(de)關系。

各種低(di)聚物多(duo)元(yuan)醇的(de)(de)種類與(yu)所制(zhi)PU性能的(de)(de)

極(ji)性(xing)強的(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)作軟(ruan)(ruan)(ruan)段(duan)得到的(de)(de)水(shui)(shui)性(xing)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)彈(dan)性(xing)體及(ji)泡(pao)沫的(de)(de)力學性(xing)能較(jiao)(jiao)好。聚(ju)(ju)(ju)(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)型(xing)水(shui)(shui)性(xing)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)強度(du)(du)、耐油性(xing)、熱(re)氧化穩定性(xing)比(bi)PPG聚(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)型(xing)的(de)(de)高，但耐水(shui)(shui)解性(xing)能比(bi)聚(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)型(xing)的(de)(de)差(cha)。聚(ju)(ju)(ju)(ju)四氫(qing)呋喃（PTMEG）型(xing)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)由(you)于PTMEG結(jie)構規整(zheng)，易形成結(jie)晶(jing)，強度(du)(du)與聚(ju)(ju)(ju)(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)型(xing)的(de)(de)不相(xiang)(xiang)上下。一般來(lai)說，聚(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)型(xing)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)，由(you)于軟(ruan)(ruan)(ruan)段(duan)的(de)(de)醚(mi)基(ji)(ji)較(jiao)(jiao)易旋轉(zhuan)，具(ju)有較(jiao)(jiao)好的(de)(de)柔順性(xing)，有優越(yue)的(de)(de)低溫性(xing)能，并(bing)且(qie)聚(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)中不存(cun)在相(xiang)(xiang)對較(jiao)(jiao)易水(shui)(shui)解的(de)(de)酯(zhi)(zhi)(zhi)基(ji)(ji)，其耐水(shui)(shui)解性(xing)比(bi)聚(ju)(ju)(ju)(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)型(xing)的(de)(de)好。以聚(ju)(ju)(ju)(ju)丁二稀為軟(ruan)(ruan)(ruan)段(duan)的(de)(de)水(shui)(shui)性(xing)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)，軟(ruan)(ruan)(ruan)段(duan)極(ji)性(xing)弱，軟(ruan)(ruan)(ruan)硬段(duan)間(jian)相(xiang)(xiang)容性(xing)差(cha)，彈(dan)性(xing)體強度(du)(du)較(jiao)(jiao)差(cha)。

含有側鏈的軟(ruan)段(duan)，由于(yu)位阻(zu)作用，氫鍵弱，結晶性差，強度一般(ban)比相同(tong)軟(ruan)段(duan)主鏈的無側基(ji)聚氨(an)酯差。

軟(ruan)段(duan)的(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)對聚(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)力學性(xing)能(neng)有影響，一般(ban)來說(shuo)，假定聚(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)分(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)相同，其軟(ruan)段(duan)若(ruo)為聚(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)，則(ze)PU的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)隨(sui)聚(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)二醇分(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加而(er)提高；若(ruo)軟(ruan)段(duan)為聚(ju)醚(mi)(mi)，則(ze)PU的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)隨(sui)聚(ju)醚(mi)(mi)二醇分(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加而(er)下(xia)降，不過伸長率卻上升。這是(shi)因為聚(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)型軟(ruan)段(duan)本身極性(xing)就較(jiao)強(qiang)(qiang)(qiang)，分(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)大(da)則(ze)結(jie)構規整性(xing)高，對改善強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)有利；而(er)聚(ju)醚(mi)(mi)軟(ruan)段(duan)則(ze)極性(xing)較(jiao)弱，若(ruo)分(fen)子(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)大(da)，則(ze)PU中硬(ying)段(duan)的(de)(de)相對含(han)量(liang)(liang)就減小，強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)下(xia)降。

軟段的(de)結晶性(xing)(xing)對(dui)線型聚(ju)氨(an)酯(zhi)鏈(lian)段的(de)結晶性(xing)(xing)有較(jiao)大的(de)貢獻。一般來說結晶性(xing)(xing)對(dui)提高聚(ju)氨(an)酯(zhi)制品的(de)性(xing)(xing)能(neng)是有利的(de)，但(dan)有時(shi)結晶會降低(di)(di)材料的(de)低(di)(di)溫柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)，并(bing)且(qie)結晶性(xing)(xing)聚(ju)合物常常不(bu)透明。為了避免結晶，可打亂分子(zi)的(de)規整(zheng)性(xing)(xing)，如采(cai)用共(gong)聚(ju)酯(zhi)或共(gong)聚(ju)醚(mi)多元醇，或混(hun)合多元醇、混(hun)合擴鏈(lian)劑等(deng)。

硬(ying)段(duan)對水性(xing)聚氨酯性(xing)能的影(ying)響

水性聚氨(an)酯的(de)硬(ying)(ying)段(duan)由反應后的(de)二異氰(qing)酸酯或二異氰(qing)酸酯與擴鏈劑(ji)組成，含有芳基(ji)、氨(an)基(ji)甲酸酯基(ji)、取(qu)代脲基(ji)等強極性基(ji)團(tuan)，通常(chang)(chang)芳香(xiang)族異氰(qing)酸酯形(xing)成的(de)剛性鏈段(duan)構象不易改變，常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)伸展(zhan)成棒(bang)狀。硬(ying)(ying)鏈段(duan)通常(chang)(chang)影響聚合物的(de)軟化熔融溫(wen)度及高溫(wen)性能。

異(yi)(yi)(yi)氰(qing)(qing)(qing)(qing)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構影響(xiang)硬段的(de)(de)(de)(de)(de)(de)剛性(xing)(xing)(xing)(xing)，因而異(yi)(yi)(yi)氰(qing)(qing)(qing)(qing)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)種類對PU材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)有(you)(you)很大(da)(da)(da)影響(xiang)。芳(fang)(fang)(fang)族(zu)異(yi)(yi)(yi)氰(qing)(qing)(qing)(qing)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)分(fen)子中(zhong)剛性(xing)(xing)(xing)(xing)芳(fang)(fang)(fang)環(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在以及生成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氨(an)基甲酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)鍵賦予(yu)水(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)較強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內聚(ju)力(li)(li)。對稱(cheng)二異(yi)(yi)(yi)氰(qing)(qing)(qing)(qing)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)使(shi)水(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)分(fen)子結構規(gui)整(zheng)有(you)(you)序，易形成氫鍵，故(gu)4，4’-MDI比(bi)(bi)不(bu)對稱(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二異(yi)(yi)(yi)氰(qing)(qing)(qing)(qing)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)（如TDI）所制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內聚(ju)力(li)(li)大(da)(da)(da)，模量和(he)撕裂強(qiang)(qiang)度等力(li)(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)高。芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)族(zu)異(yi)(yi)(yi)氰(qing)(qing)(qing)(qing)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)制備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)由(you)于硬段含剛性(xing)(xing)(xing)(xing)芳(fang)(fang)(fang)環(huan)，因而使(shi)其硬段內聚(ju)強(qiang)(qiang)度增大(da)(da)(da)，材(cai)料(liao)強(qiang)(qiang)度一(yi)般比(bi)(bi)脂肪族(zu)異(yi)(yi)(yi)氰(qing)(qing)(qing)(qing)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)型聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)，但易泛(fan)黃(huang)。脂肪族(zu)PU則不(bu)會泛(fan)黃(huang)。不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)異(yi)(yi)(yi)氰(qing)(qing)(qing)(qing)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)結構對聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐久性(xing)(xing)(xing)(xing)也有(you)(you)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)族(zu)比(bi)(bi)脂肪族(zu)異(yi)(yi)(yi)氰(qing)(qing)(qing)(qing)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)PU耐熱氧化性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)好(hao)，因為芳(fang)(fang)(fang)環(huan)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫較難被氧化。

擴鏈(lian)劑對PU性能也有影響(xiang)。含芳(fang)環的(de)二元(yuan)醇與脂肪(fang)族(zu)二元(yuan)醇擴鏈(lian)的(de)水性聚氨酯(zhi)(zhi)相比有較好(hao)的(de)強度。二元(yuan)胺擴鏈(lian)劑能形成脲(niao)鍵(jian)，脲(niao)鍵(jian)的(de)極性比氨酯(zhi)(zhi)鍵(jian)強，因而(er)二元(yuan)胺擴鏈(lian)的(de)聚氨酯(zhi)(zhi)比二元(yuan)醇擴鏈(lian)的(de)聚氨酯(zhi)(zhi)具(ju)有較高的(de)機械強度、模量、黏附性，并且還(huan)有較好(hao)的(de)低溫性能。澆注(zhu)型聚氨酯(zhi)(zhi)彈性體多采用芳(fang)香族(zu)二胺MOCA作擴鏈(lian)劑，除(chu)了固化工藝因素(su)外，就是因為彈性體具(ju)有良好(hao)的(de)綜合性能。

聚氨酯的軟(ruan)段在(zai)高溫下(xia)(xia)短時間不會很快被氧化和發生降解，但硬(ying)段的耐熱(re)性影響聚氨酯的耐溫性能，硬(ying)段中可能出現由異氰(qing)酸酯反應形成的幾種(zhong)鍵基團，其熱(re)穩定性順序(xu)如下(xia)(xia)：

異氰脲(niao)酸(suan)(suan)酯(zhi)＞脲(niao)＞氨基甲(jia)酸(suan)(suan)酯(zhi)＞縮(suo)二脲(niao)＞脲(niao)基甲(jia)酸(suan)(suan)酯(zhi)

其中最穩(wen)定(ding)的(de)(de)異(yi)氰(qing)脲酸酯(zhi)在(zai)270℃左右才開始分解。氨酯(zhi)鍵(jian)的(de)(de)熱穩(wen)定(ding)性隨著鄰近(jin)氧(yang)原子的(de)(de)碳原子上(shang)取(qu)代(dai)基的(de)(de)增加(jia)及異(yi)氰(qing)酸酯(zhi)反應性的(de)(de)增加(jia)或立(li)體位(wei)阻的(de)(de)增加(jia)而降低。

提高PU中(zhong)硬段的含量通(tong)常使硬度增(zeng)加、彈性降低。