先给结论:浇注型聚氨酯的硬度,主要由预聚体本身的分子结构决定基础范围,再靠扩链剂用量和交联密度在这个范围内微调。想要硬度大幅度变化,靠换体系;想要小范围修正,靠调配比。

预聚体里软段(聚醚或聚酯多元醇链段)占比越高,制品越软;硬段(氨基甲酸酯基团集中区)占比越高,制品越硬。所以软段分子量、硬段含量在合成预聚体时就基本锁定了硬度的上下限,比如同一个牌号的预聚体,不管后续怎么调配,硬度都不会跳出它那个区间太远。选预聚体时先看它的硬度适用范围,再谈后面的调整。
在同一个预聚体体系内,扩链剂的种类和用量会明显影响最终硬度:扩链系数偏高,交联网络建得密,硬度往上走,制品偏硬偏脆;扩链系数偏低,网络松,硬度往下掉,制品偏软,强度也跟着降。具体偏差方向可以对照 NCO 指标来判断,参考 聚氨酯预聚体的NCO含量指什么?偏高偏低对制品有什么影响。
| 想调整的方向 | 常规做法 | 要注意的副作用 |
|---|---|---|
| 硬度偏高一点 | 小幅提高扩链剂比例 | 放热集中,厚制品易内应力大 |
| 硬度偏低一点 | 小幅降低扩链剂比例 | 强度、耐磨同步下降 |
| 硬度范围整体不够 | 更换硬段含量更高的预聚体 | 加工工艺需要重新验证 |

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