4.2.3 弹性体力学性能

4.2.3 弹性体力学性能

1.高温力学性能

图4-13为60 ℃下、增塑与非增塑BAMO-r-THF共聚醚弹性体的应力-应变曲线,可以看出,两种弹性体均呈现无定形聚集态弹性体典型的力学拉伸特性,拉伸模量随应变增加而减小,曲线表现为准抛物线形。增塑BAMO-r-THF共聚醚弹性体的断裂拉伸强度及延伸率均低于非增塑体系。相应力学数据如表4-6所示。非增塑BAMO-r-THF共聚醚弹性体的断裂拉伸强度为(0.73±0.04)MPa,断裂延伸率为74%±2%;增塑弹性体的断裂拉伸强度仅为(0.19±0.03)MPa,断裂延伸率为34%±7%。高温条件下,BAMO-r-THF共聚醚弹性体中加入A3增塑剂,弹性体力学性能显著下降。

图4-13 BAMO-r-THF弹性体应力-应变曲线(60 ℃)

表4-6 BAMO-r-THF弹性体力学性能数据(60℃)

2.常温力学性能

图4-14为20 ℃、增塑与非增塑条件下BAMO-r-THF共聚醚弹性体的应力-应变曲线。可以看出,两种弹性体仍呈现无定形弹性体典型拉伸行为,拉伸模量随应变增加而减小,曲线表现为准抛物线形。增塑BAMO-r-THF共聚醚弹性体的拉伸模量、断裂拉伸强度、断裂延伸率均低于非增塑体系,弹性体相应断裂拉伸力学数据如表4-7所示。可以看出,非增塑BAMO-r-THF共聚醚弹性体的断裂拉伸强度和延伸率分别为(0.87±0.04)MPa、145%±7%;增塑弹性体的断裂拉伸强度和延伸率分别为(0.46±0.05)MPa、140%±17%。

结合BAMO-r-THF共聚醚弹性体在60 ℃和室温下的力学性能,可以推断,增塑剂A3降低了BAMO-r-THF共聚醚分子链间的相互作用,网链柔顺性增大,增塑弹性体的拉伸模量和断裂拉伸强度均显著低于非增塑体系。不过,与60 ℃力学性能相比,20 ℃下增塑与非增塑弹性体的力学性能差距明显减小。

图4-14 BAMO-r-THF弹性体应力-应变曲线(20 ℃)

表4-7 BAMO-r-THF弹性体力学性能(20℃)

3.低温力学性能

图4-15为-40 ℃、增塑与非增塑条件下BAMO-r-THF共聚醚弹性体的应力-应变曲线。可以看出,增塑剂对BAMO-r-THF弹性体网链的增塑作用,降低了分子链间相互作用力,增塑弹性体的拉伸模量下降,增塑弹性体体系的拉伸强度低于非增塑体系,与20 ℃、60 ℃条件下力学性能相似。不同之处是,整个拉伸应变过程中,增塑BAMO-r-THF共聚醚弹性体的应力-应变曲线也出现上扬“拐点”,不再是无定形弹性体典型的拉伸应力-应变特征,该现象与非增塑BAMO-r-THF弹性体体系力学特征一致。

结合非增塑条件下BAMO-r-THF共聚醚弹性体低温应力-应变特征(见图4-8),增塑剂的加入提高了BAMO-r-THF共聚醚网链运动能力,削弱了BAMO微嵌段结晶性能。-40 ℃拉伸过程中,相比非增塑BAMO-r-THF共聚醚弹性体,增塑BAMO-r-THF共聚醚弹性体的应变诱发结晶“拐点”出现在更高应变位置。

图4-15 BAMO-r-THF弹性体应力-应变曲线(-40 ℃)

增塑与非增塑BAMO-r-THF共聚醚弹性体低温力学拉伸性能如表4-8所示。可以看出,-40 ℃下,增塑BAMO-r-THF共聚醚弹性体的断裂拉伸强度为(9.28±0.84)MPa,约为非增塑弹性体拉伸强度(27.06±1.22)MPa的1/3;增塑弹性体的断裂延伸率为1 119%±28%,与非增塑体系断裂延伸率1 010%±37%相当。在BAMO-r-THF共聚醚弹性体中添加增塑剂,对其低温断裂延伸率影响不大。

表4-8 BAMO-r-THF弹性体力学性能(-40℃)