Polyurethane: Ảnh hưởng của lực tương tác liên phân tử polyol lên tính chất PU

Con lăn PU đè gỗ

Các lực liên kết yếu, phụ giữa các chuỗi polymer (lực hút giữa các phân tử polymer) đóng một vai trò quan trọng trong tính chất của polymer cứng, chúng tăng khả năng kháng cơ học, nhiệt, hóa chất và điện. Các lực phụ này gồm: lực Van der Waals (khoảng 0.5-2 kcal/mol), liên kết hydro (khoảng 3-7 kcal/mol), lực phân tán London, lực tương tác phân cực (1.5-3 kcal/mol), và các tương tác liên kết ion (10-20 kcal/mol). Tất cả những lực này tổng hợp thành năng lượng liên kết tích lũy. Mạch PU được tạo thành chủ yếu từ mạch polyol, vì thế bản chất của các chuỗi polyol có một tác động lớn lên các tính chất cơ lý của PU tạo thành, vì các đơn vị lặp lại chứa các nhóm chức khác nhau sẽ có năng lượng liên kết liên phân tử khác nhau.

Năng lượng liên kết mạnh hơn, dẫn đến các tính chất cơ lý cao hơn. Trong polyurethane, sự đóng góp chính cho năng lượng liên kết các phân tử là do các tương tác liên kết urethane và urea và do các vòng thơm của isocyanate. Các nhóm này đều có trong vật liệu PU, mạch polyol càng ngắn thì mật độ các nhóm này càng cao. Sự khác biệt ở đây là các nhóm ester, ether, hydrocarbon tùy thuộc vào loại polyol được sử dụng tạo PU. Bảng số liệu dưới đây thể hiện năng lượng liên kết phân tử của các nhóm chức trong polyol và trong PU.

Dựa trên bảng số liệu này, ta thấy năng lượng liên kết tương đối của polyol được sắp xếp theo thứ tự sau: polyester polyol > polyether polyol > polyhydrocarbon polyol.

Thứ tự này giải thích cho việc phần lớn các tính chất cơ lý của polyurethane loại polyester polyol là tốt hơn các polyurethane tương tự có nguồn gốc từ polyether polyol hoặc từ polyhydrocarbon polyol.

Tham khảo từ tài liệu Chemistry and Technology of Polyols for Polyurethanes, Mihail Ionescu, iSmithers Rapra Press, 2005, trang 538 – 540

(lnxp-caosuviet)

Nguồn: www.vlab.com.vn

---------------------------------------------

Sản phẩm cao su nhựa PU