聚氨酯海绵的表观硬度

聚氨酯海绵的表观硬度

       接触海绵的特别是鞋材领域的朋友几乎每天都能听到客户和你说：这个还是不够硬啊，你给我来一块更硬的，一定要硬的啊，不然用不了。

       上面提到的硬就是海绵表现出来的宏观物性之一，那么海绵的表观硬度和哪几个常见因素有关呢？本着一切的宏观现象我们可以试着从微观角度做个窥探的思想，我们接下来从海绵原材料和配方方面做一个讨论：

1、异氰酸酯：我们常用的异氰酸酯主要是TDI（2种异构体）和MDI（3种异构体）这两种，TDI有两种异构体，MDI有三种异构体，MDI带有两个苯环多于TDI一个，苯环越多微观分子旋转的幅度越小（我胖顾我壮，任由你风吹日晒雨淋，我自岿然不动），同时分子越对称的异氰酸酯形成的聚氨酯链越容易形成氢键作用力，那么我就可以得到相同配方条件下制得的泡沫MDI的刚性也就是硬度要好于TDI的，MDI里面4’4结构体要好于其它两种，TDI里面2’6异构体要好于2’4异构体。

2、聚醚多元醇：聚醚多元醇多提供泡沫的软段部分，一般情况下，官能度越高，形成的聚氨酯结构更趋向于体型，得到的泡沫的刚需也就越强。同样，结构规整的聚醚多元醇如PTMEG制得的聚氨酯制品要强于其它的。
3、聚合物多元醇：市面量产的POP基本是用聚醚三醇加苯乙烯、丙烯腈接枝而来，固含量的高低代表“有机填充物”的多寡，从而影响海绵制品的硬度。
4、异氰酸酯指数：我们都知道，不管TDI和MDI，我们指数在一定范围内做高硬度自然而然就上去了，这里牵涉到如下两个反应：
     过量的异氰酸酯在后期熟化中可以与脲基和氨基甲酸酯进行反应，形成交联，为海绵提供更多的硬段贡献。
5.扩链：顾名思义，用二元醇或二元胺类对分子进行扩链，把分子量做高。市面上扩链剂的种类很多，脂肪族二元醇、脂肪族二元胺以及芳香族二元胺类，芳香族的二元胺类扩链得到的海绵硬度往往要好于脂肪族二元醇和脂肪族二元胺类（有机会后续做个简单介绍）。
6.交联：让线型的分子链扩充到体系，也就是网状的，从而获得更高的刚性表现。
       以上几点，便是对海绵硬度影响的一点理解。