聚氨酯弹性体在常温下的耐水性能良好，一二年内不会发生明显的水解作用，尤其是聚丁二烯型、聚醚型和聚碳酸酯型。通过强化耐水试验，用外推法得出，在25℃的常温水中，拉伸强度损失一半所需要的时间，聚酯型弹性体（聚乙二酸乙二醇丙二醇酯-TDI-MOCA）为10年，聚醚型弹性体（PTMG-TDI-MOCA）为50年，即聚醚型为聚酯型的5倍。
表1中列出了上述两种浇注型弹性体的耐水解性能，表2中列出了三种PU弹性体水解稳定性比较，表3列出了两种牌号的已二酸酯系列聚氨酯混炼胶在70℃和90%的相对湿度下的耐水性能，可供参考。由表2数据可以看出，聚酯型聚氨酯弹性体的耐水性能是不好。随着水解的进行，系统中的酸值逐渐升高，酸反过来又促进水解。加入碳化二亚胺可使聚酯型弹性体的耐水性能得到改善。表4中是以己二醇酯为原料，异氰酸酯硫化的混炼型聚氨酯弹性体及加入3%多碳化二亚胺后的耐水解性能对比。其中加入碳化二亚胺的试样在40℃的水中浸泡1年，物性几乎不变。由此可看出，通过聚酯原料的选择和添加防水剂多碳化二亚胺，制造可与醚聚氨酯耐水性相匹配的酯系列聚氨酯已成为可能。
表1聚氨酯弹性体的耐水性能
|
碳化剂类型 |
二胺 |
二醇 |
|
弹性体配方 |
PTMG-TDI预聚物（NCO%=4.2)/份 |
100 |
- |
100 |
|
PEPAG-TDI预聚物（NCO%=4.0)/份 |
- |
100 |
- |
|
MOGA/份 |
12.5 |
11.1 |
- |
|
1.4-丁二醇/份 |
- |
- |
3.2 |
|
三羟甲基丙烷/份 |
- |
- |
0.8 |
|
硫化条件/（h/℃) |
3/100 |
3/100 |
16/100 |
|
浸水后性能（浸水后的性能是将经过浸水实验的试样至于24℃，50%的想对湿度下干燥，达到平衡后测试的。） |
拉伸强度/MPa |
水温25℃ |
浸水前 |
30 |
42 |
- |
|
6个月 |
30 |
42 |
- |
|
12个月 |
30 |
38 |
- |
|
18个月 |
30 |
31 |
- |
|
水温50℃ |
浸水前 |
30 |
40 |
- |
|
3个月 |
29.5 |
27.5 |
- |
|
6个月 |
29 |
3.5 |
- |
|
9个月 |
28 |
- |
- |
|
水温70℃ |
浸水前 |
30 |
40 |
- |
|
5周 |
16 |
1.5 |
- |
|
10周 |
10 |
- |
- |
|
15周 |
7 |
- |
- |
|
水温100℃ |
浸水前 |
30 |
40 |
- |
|
5天 |
7 |
1.5 |
- |
|
10天 |
4 |
- |
- |
|
15天 |
3 |
- |
- |
|
压缩永久变形/% |
70℃×22b |
浸水前 |
26 |
40 |
15 |
|
5周 |
50 |
90 |
15 |
|
10周 |
60 |
100 |
20 |
|
15周 |
65 |
100 |
30 |
|
拉伸强度/MPa |
70℃,相对湿度80% |
浸水前 |
30 |
40 |
- |
|
5周 |
17 |
1.5 |
- |
|
10周 |
13 |
- |
- |
|
15周 |
8 |
- |
- |
|
70℃，ASTM3#油，含水和芳烃 |
浸水前 |
30 |
40 |
- |
|
5周 |
26 |
1.5 |
- |
|
10周 |
18 |
- |
- |
|
15周 |
13 |
- |
- |
表2 聚酯型、聚已内酯型、聚酯型聚氨酯弹性体水解稳定性比较
|
主链多元醇 |
在25℃水中，原100%定伸应力损失25%所需时间/a |
|
醇硫化 |
胺硫化 |
硫磺硫化 |
|
聚已内酯 |
4.7 |
4.1 |
1.1 |
|
聚已内酯+碳化二亚胺 |
5.5 |
35.6 |
- |
|
聚四亚甲基二醇（PTMG) |
20.6 |
49.5 |
0.5 |
|
据已二酸丁二醇酯 |
0.7 |
1.9 |
0.3 |
表3 已二酸酯聚氨酯混炼胶的耐潮湿性能
（实验条件：70℃，相对湿度90%）
|
混炼胶牌号 |
老化天数 |
酸值①/（mgKOH/g） |
拉伸强度/MPa |
拉断伸长率/% |
硬度（邵尔A） |
撕裂强度/（kN/m) |
|
Urepan-601 |
0 |
0.4 |
32 |
770 |
85 |
40 |
|
3 |
0.6 |
27 |
765 |
83 |
32 |
|
7 |
1 |
20 |
770 |
81 |
24 |
|
10 |
1.9 |
16 |
700 |
79 |
19 |
|
14 |
3.2 |
10 |
600 |
77 |
11 |
|
17 |
5.8 |
6 |
350 |
65 |
6 |
|
21 |
9.3 |
3.1 |
160 |
- |
8 |
|
24 |
12 |
0.8 |
50 |
- |
- |
|
28 |
15.3 |
分解 |
- |
- |
- |
|
Urepan-600 |
0 |
0.45 |
20.5 |
800 |
85 |
34 |
|
3 |
1.5 |
13 |
750 |
82 |
24 |
|
7 |
3.1 |
4 |
310 |
73 |
13 |
|
10 |
4.2 |
2.8 |
140 |
73 |
9 |
|
14 |
7.5 |
1.7 |
80 |
65 |
6 |
|
17 |
14.4 |
分解 |
- |
- |
- |
① 水解生产的氧化物用丙酮等溶剂提取，作为酸值来滴定的，随着水解进行，体系酸值不断提高。
表4 酯系混炼型聚氨酯弹性体的耐水性能
|
性能 |
拉伸强度/MPa |
拉断伸长率/% |
硬度（邵尔A） |
回弹性/% |
|
老化前 |
33 |
420 |
93 |
35 |
|
水中 |
40℃×3个月 |
30 |
480 |
82 |
38 |
|
40℃×6个月 |
26 |
520 |
80 |
34 |
|
40℃×9个月 |
22 |
530 |
88 |
31 |
|
40℃×12个月 |
16 |
500 |
97 |
26 |
|
加入3%碳化二亚胺，水中 |
浸水前 |
30 |
430 |
85 |
35 |
|
40℃×6个月 |
33 |
370 |
85 |
36 |
|
40℃×12个月 |
31.5 |
420 |
85 |
36 |
由聚丁二烯二醇制得的聚氨酯弹性体具有最佳的耐水解性能，参见表5
|
物性 |
耐水前 |
97℃热水 |
95%湿度 |
|
7d |
17d |
21d |
42d |
|
硬度（邵尔A） |
87 |
82 |
86 |
86 |
87 |
|
300%定伸应力/MPa |
0.98 |
0.78 |
0.69 |
0.69 |
0.78 |
|
拉伸强度/MPa |
13.5 |
10.3 |
12.4 |
12.5 |
12.2 |
|
拉断伸长率/% |
410 |
410 |
460 |
450 |
470 |
|
撕裂强度（raves法）/（kN/m) |
75 |
59 |
60 |
60 |
63 |
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