Sünger kumaşın esnekliği ve yastıklamayı yapısal güçle birleştirmesinin nedeni, temelde kimyasal bileşenlerinin kesin oranı ve etkileşiminde yatmaktadır. Gözenekli sünger hücrelerden ve dokuma temel kumaştan oluşan bir malzeme olarak sünger kumaşın kimyasal bileşimi iki ana bölüme ayrılabilir: sünger katmanının polimer matrisi ve dokuma katmanın fiber bileşeni. Bu iki bileşen moleküler düzeyde malzemenin mekanik özelliklerini, dayanıklılığını, nefes alabilirliğini ve çevreye uyumunu belirler.
Sünger katmanının ana gövdesi tipik olarak bir poliüretan (PU) veya polietilen (PE) polimerdir. Poliüretan, bir katalizörün etkisi altında poliollerin ve izosiyanatların polimerizasyon reaksiyonuyla oluşturulur. Moleküler zinciri, malzemeye iyi bir elastikiyet geri kazanımı ve orta derecede ayarlanabilir sertlik kazandıran üretan bağları içerir. Poliolün moleküler ağırlığı ve işlevselliği ile izosiyanatın türü ayarlanarak, hücre yapısının inceliği ve mekanik mukavemet kontrol edilebilir, böylece süngerin sıkıştırma esnekliği ve yük-taşıma kapasitesi etkilenir. Polietilen köpük çoğunlukla düşük-yoğunluklu veya yüksek-yoğunluklu polietilen reçineden fiziksel veya kimyasal köpükleme yoluyla yapılır. Moleküler zincirleri esnektir ve orta düzeyde kristalliğe sahiptir; hafiftir, suya dayanıklıdır ve iyi kimyasal stabilite gösterir, bu da onu nemli veya neme- dayanıklı ortamlar için uygun kılar.
Köpükleştirme işlemi sırasında, köpük oluşturucu maddeler (su ve pentanlar gibi düşük-kaynama- noktalı bileşikler gibi), köpük stabilizatörleri (silikon yüzey aktif maddeler) ve çapraz bağlama maddeleri (diizosiyanatlar veya peroksitler gibi) sıklıkla eklenir. Köpük oluşturucu madde ısıtma veya reaksiyon üzerine buharlaşarak kabarcık çekirdekleri oluşturur; köpük stabilizatörü eşit hücre dağılımı sağlar ve birleşmeyi ve çökmeyi önler; ve çapraz bağlama maddesi, moleküler zincirler arasında üç- boyutlu bir ağ yapısı oluşturarak boyutsal kararlılığı ve ısı direncini artırır. Bu katkı maddelerinin türü ve miktarı köpüğün gözenek boyutu tekdüzeliğini, esnekliğini ve dayanıklılığını doğrudan etkiler.
Kumaş bazının kimyasal bileşimi, genellikle polyester (PET), poliamid (PA, naylon), pamuk elyafları veya karışımlarından oluşan seçilen elyafa bağlıdır. Polyester elyaflar, tereftalik asit ve etilen glikolün yoğunlaşma polimerizasyonuyla oluşturulur. Düzenli moleküler zincirleri ve düşük polariteleri, temel kumaşa mükemmel aşınma direnci, kırışma direnci ve boyutsal stabilite kazandırır. Poliamid elyaflar, baz kumaşa yüksek dayanıklılık ve esneklik kazandıran amid bağları ve güçlü moleküller arası hidrojen bağları içerir. Pamuk lifleri doğal selülozdur, hidroksil grupları bakımından zengindir, cilt-dostudur ve nefes alabilir, ancak ıslaklığa karşı dayanıklılığı düşüktür ve çoğunlukla rahatlık hissi gerektiren uygulamalarda kullanılır. Temel kumaş, özel ortamlarda uygulanabilirliğini genişletmek için dokumadan önce hidrofilik terbiye, su geçirmez kaplamalar veya alev geciktirici modifikasyonlar gibi kimyasal işlemlere tabi tutulabilir.
Kompozit arayüzde kullanılan yapıştırıcılar da temel kimyasal bileşenlerdir; genellikle poliüretan, akrilik veya sıcakta eriyen- yapıştırıcılar kullanılır. Poliüretan yapıştırıcılar sünger gövdesiyle iyi uyum sağlar, esnek bir yapışkan tabaka oluşturur ve sert soyulmayı önler; akrilik yapıştırıcılar hava koşullarına karşı iyi bir dirence sahiptir, dış mekanlara veya büyük sıcaklık farklılıklarına sahip ortamlara uygundur; sıcak-eriyen yapıştırıcılar ısıtıldığında erir ve daha sonra soğuyarak katılaşır; bu, solvent-içermeyen ve daha çevre dostu olan basit bir işlemdir.
Genel olarak sünger kumaşın kimyasal bileşimi, yüksek moleküler polimer matris, köpük oluşturucu ve stabilize edici maddeler, fiber substrat ve arayüzey yapıştırıcısından oluşan kompozit bir sistemdir. Bu bileşenlerin türleri, oranları ve etkileşimleri, malzemenin esnekliğini, hava geçirgenliğini, kimyasal direncini ve hizmet ömrünü belirler ve ayrıca farklı uygulama senaryoları için performansa- yönelik tasarım için kontrol edilebilir bir moleküler-düzey temeli sağlar.
