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聚氨酯彈性體的原料種類繁多，大分子結(jié)構(gòu)中基團(tuán)組成和排列復(fù)雜，而且聚氨酯彈性體的合成方法和加工方法多種多樣，這樣就構(gòu)成了聚氨酯彈性體化學(xué)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和物理構(gòu)象的明顯差異，從而導(dǎo)致聚氨酯彈性體性能的改變。

聚氨酯彈性體是在固體狀態(tài)下使用，在各種外力作用下所表現(xiàn)的機(jī)械強(qiáng)度是其使用性能最重要的指標(biāo)。一般來說，聚氨酯彈性體和其他高聚物一樣，其性能與分子量、分子間的作用力、鏈段的韌性、結(jié)晶傾向、支化和交聯(lián)以及取代基的位置、極性和體積大小等因素有著密切的關(guān)系。但是，聚氨酯彈性體與烴系（PP\PE等）高聚物不同，其分子結(jié)構(gòu)是由軟段（低聚物多元醇）和硬段（多異氰酸酯、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑等）嵌段而成的，在其大分子之間，特別是硬鏈段之間的靜電很強(qiáng)，而且常常有大量的氫鍵生成。這種強(qiáng)烈的靜電力作用，除直接影響力學(xué)性能外，還能促進(jìn)硬鏈段的聚集，產(chǎn)生微相分離，改善彈性體的力學(xué)性能和高低溫性能。

聚氨酯彈性體的機(jī)械性能取決于聚氨酯彈性體的結(jié)晶，特別是軟鏈段的結(jié)晶。但是，聚氨酯彈性體是在高彈狀態(tài)下使用的，不希望出現(xiàn)結(jié)晶，所以，就需要通過配方和工藝設(shè)計(jì)，在彈性和強(qiáng)度之間找到平衡，使制備的聚氨酯彈性體在使用溫度下不結(jié)晶，具有良好的彈性，而在高度拉伸時(shí)能迅速結(jié)晶，并且這種結(jié)晶的融化溫度在室溫上下，當(dāng)外力解除后，該結(jié)晶迅速融化。這種可逆結(jié)晶結(jié)構(gòu)對(duì)提高聚氨酯彈性體的機(jī)械強(qiáng)度是非常有益的。

聚氨酯彈性體能否具有可逆結(jié)晶，主要取決于軟鏈段的極性、分子量、分子間力和結(jié)構(gòu)的規(guī)整性。聚酯的分子極性和分子間力大于聚醚，所以聚酯型聚氨酯彈性體的機(jī)械強(qiáng)度大于聚醚型聚氨酯彈性體；軟鏈段中的側(cè)基會(huì)使結(jié)晶性降低，從而會(huì)降低制品的機(jī)械性能。

聚氨酯硬鏈段的結(jié)構(gòu)對(duì)聚氨酯彈性體的機(jī)械性能也有直接和間接的影響。通常，芳族二異氰酸酯（如MDI,TDI）要大于酯族二異氰酸酯（如HDI）；有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的二異氰酸酯（如MDI）能賦予聚氨酯彈性體更高的硬度、拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度；擴(kuò)鏈交聯(lián)劑結(jié)構(gòu)對(duì)彈性體機(jī)械性能的影響與二異氰酸酯相似。