ポリウレタン エラストマーは固体状態で使用され、さまざまな外力下でのその機械的特性がその性能の最も重要な指標となります。一般に、ポリウレタン エラストマーは他のポリマーと同じであり、その特性は分子量、分子間力、セグメント靭性、結晶化傾向、分岐と架橋、および置換基の位置、極性、サイズに関連しています。ただし、ポリウレタン エラストマーは、その分子構造がソフト セグメント (オリゴマー ポリオール) とハード セグメント (ポリイソシアネート、鎖延長架橋など) で構成されるという点で、炭化水素ベース (PP、PE など) のポリマーとは異なります。高分子間、特にハードセグメント間の静電力は非常に強く、多くの場合、多数の水素結合が形成されます。この強力な静電気力は、機械的特性に直接影響を与えません。また、機械的特性に加えて、ハードセグメントの凝集を促進し、ミクロ相分離を生成し、エラストマーの機械的特性と高温および低温特性を改善することもできます。
ポリウレタンエラストマーの機械的特性は、ポリウレタンエラストマーの結晶化傾向、特にソフトセグメントの結晶化傾向に依存する。ただし、ポリウレタンエラストマーは高弾性状態で使用されており、結晶化は想定されません。したがって、調製されたポリウレタンエラストマーが使用温度で結晶化せず、良好な弾性を有し、高度に延伸した場合に急速に結晶化できるように、弾性と強度のバランスを考慮したプロセス設計を行う必要があります。この結晶化の融解温度は室温付近であり、外力がなくなると結晶は急速に融解し、この可逆的な結晶構造はポリウレタンエラストマーの機械的強度を向上させるのに非常に有益です。
ポリウレタンエラストマーが可逆的な結晶化を行えるかどうかは、主にソフトセグメントの極性、分子量、分子間力、構造の規則性に依存します。ポリエステルの分子極性と分子間力はポリエーテルよりも大きいため、ポリエステルポリウレタンエラストマーの機械的強度はポリエーテルポリウレタンエラストマーよりも優れています。ソフトセグメントの側基により結晶化度が低下し、製品の性能が低下します。機械的性質。
ポリウレタン ハード セグメントの構造も、ポリウレタン エラストマーの機械的特性に直接的および間接的に影響を与えます。一般に、芳香族ジイソシアネート［ジフェニルメタンジイソシアネート（MDI）、トルエンジイソシアネート（TDI）など］は、脂肪族ジイソシアネートよりも大きい。イソシアネート[ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)など];対称構造を持つジイソシアネート (MDI など) は、ポリウレタン エラストマーに高い硬度、引張強度、引裂強度を与えることができます。物理的および機械的特性の影響は、ジイソシアネートの影響と似ています。
耐熱性と構造の関係
ポリマーの熱安定性は、軟化温度と熱分解温度によって測定できます。一般に、ポリウレタンエラストマーの熱分解温度は軟化温度よりも低い。一般に、ポリエステルポリウレタンエラストマーはポリエーテルポリウレタンエラストマーよりも優れた耐熱性を持っています。芳香族ジイソシアネートの場合、耐熱性の順序は、p-フェニレンジイソシアネート (PPDI) > 1,5-ナフタレンジイソシアネート イソシアネート (NDI) > MDI > TDI です。
低温性能と構造の関係
ポリマーの低温弾性は通常、ガラス転移温度と耐寒係数（または脆化温度）によって測定されます。一般に、ポリエーテルポリウレタンエラストマーの低温柔軟性はポリエステルよりも優れています。
耐水性と構造の関係
ポリウレタン エラストマーに対する水の影響: 水の可塑化 (吸水) と水の劣化。相対湿度100%の場合、ポリエステルポリウレタンエラストマーの吸水率は約1.1%となり、性能低下は約10%となります。ポリエーテルポリウレタンエラストマーの吸水率は約1.4%であり、性能低下は約20%です。しかしながら、ポリエーテルポリウレタンエラストマーの加水分解安定性は、ポリエステルポリウレタンエラストマーの加水分解安定性よりも優れています。
構造に応じた耐油性と耐薬品性
ポリウレタン エラストマーは、グリースや非極性溶剤に対して優れた耐性を持っています。一般に、ポリエステルポリウレタンエラストマーは、ポリエーテルポリウレタンエラストマーよりも耐油性において優れた性能を持っています。ポリウレタンエラストマーの硬度が高いほど、耐油性が向上します。ポリカプロラクトン ポリウレタン エラストマーの耐薬品性 (硫酸、硝酸など) の性能は、他のタイプのポリウレタンよりも優れています。
