Elastomers Polyurethans: Effect of the concentration in soft sequence on the thermal properties

Les Elastomères Polyuréthanes : Effet de la concentration En séquence souple sur les propriétés thermiques

A. Elidrissi1*, O. Krim1, A. Ramdani1, S. Ouslimane1, B. Ameduri2

1 Département de Chimie, Faculté des Sciences, 60000 Oujda - Maroc

2 Laboratoire de Chimie Macromoléculaire, Unité UMR 5076 ENSC, Montpellier - France

* Corresponding author. E-mail: elidrissi@sciences.univ-oujda.ac.ma

Received: 11 November 2003; revised version accepted: 21 November 2005

Abstract

The elastomers PU were synthesized starting from a macrodiol of molar mass average 2000 (PTMG 2000), diphenyl methane 4,4' -diisocyanate with various chain extenders :1,4- butanediol (BDO) and diols with a structure HO-[DP]x-OH ; X = 1, 2, 3. This synthesis has been realized in two stages that we call method of prepolymer. Influence of the method of synthesis, the average molcular weight of the PTMG , the concentration in flexible segment, the nature of the chain extenders and the concentration of the hydrogen bonds in the rigid segment on the properties of these materials have been studied. The experimental results showed that Tg(S) of the flexible sequence (S) does not undergo great variations [ -74°C, -72°C ] according to the concentration of this sequence in material. On the other hand, Tg(H) increases when the length of the rigid sequence (H) increases too. Generally the properties of these materials are influenced by the nature of the reagents employed and the methodology of synthesis. The results show that these materials present a segregation of phases but have also a considerable interfacial field.

Keywords: Polyurethane Elastomers; Differential Scaning Calorimetry; Glass Transition Tg; Hard Sequence; Soft Sequence; Phases Segregation.

Résumé 

Les élastomères polyuréthanes (PU) ont été synthétisés à partir d’un macrodiol de masse molaire moyenne 2000 (PTMG 2000), du diphényle méthane 4,4’-diisocyanate avec divers allongeurs de chaînes ( 1,4- butanediol BDO et des diols de type HO-[DP]x-OH. Avec x = 1, 2, 3). Cette synthèse est réalisée en deux étapes appelées " méthode de prépolymère ". L’influence de divers paramètres ( méthode de synthèse, masse molaire moyenne en nombre du PTMG 2000, concentration en segments souples, nature de l’allongeur de chaînes et concentration des liaisons hydrogène dans le segment rigide) sur les propriétés de ces matériaux a été étudiée. Les résultats expérimentaux ont montré que la température de transition vitreuse Tg(S) de la séquence souple (S) ne subit pas de variations significatives [–74°C, –72°C] en fonction de la concentration de cette séquence dans le matériau. En revanche, la Tg(H) augmente avec la longueur de la séquence rigide (H). Généralement, les propriétés de ses matériaux sont influencées par la nature des réactifs utilisés et la méthodologie de synthèse. Les résultats montrent que ces matériaux présentent une ségrégation de phases mais possèdent aussi un domaine interfacial non négligeable.

Mots clés : Elastomères Polyuréthane; Analyse Calorimétrique Différentielle ; Température de transition Vitreuse; Séquence Rigide; Séquence Souple; Ségrégation de Phases.

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