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胺類擴(kuò)鏈劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-2-28 20:56:40 |
以二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、四氫呋喃聚醚（PTMG）合成的預(yù)聚體為A組分，以3種胺類擴(kuò)鏈劑和自制的聚醚P650組成B組分，制備了聚氨酯旋轉(zhuǎn)澆注料。
分析了MDI-50對(duì)預(yù)聚體的影響，聚醚P650用量對(duì)聚氨酯硬度的影響，以及胺類擴(kuò)鏈劑二乙基甲苯二胺（E-100）、4,4′-亞甲基雙（2，6-二乙基）苯胺（MDEA）用量對(duì)澆注工藝的影響。
結(jié)果表明mMDI-50：mMDI-100=2:8合成的預(yù)聚體，適合作為旋轉(zhuǎn)澆注料的A組分；不改變A組分，調(diào)整E-100、胺類擴(kuò)鏈劑二甲硫基甲苯二胺（E-300）、MDEA、P650 4種擴(kuò)鏈劑的配比，分別得到可旋轉(zhuǎn)澆注80A、90A和95A的三種B組分配方。
聚氨酯膠輥具有高強(qiáng)度、高彈性、高耐磨的點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、造紙、印刷工業(yè)諸多行業(yè)。長(zhǎng)期以來(lái)，聚氨酯膠輥制造多采用TDI預(yù)聚體模具澆注、高溫后硫化的工藝。這種工藝有以下缺點(diǎn)：每種尺寸膠輥需要一種模具，模具投資高；生產(chǎn)周期長(zhǎng)，后硫化需要烘道，耗能高；脫模后，缺陷修補(bǔ)很困難；TDI現(xiàn)在為劇毒品，MOCA有致癌嫌疑；TDI和MOCA價(jià)格不斷攀升，造成膠輥制造成本居高不下。
90年代，歐美開發(fā)出MDI預(yù)聚體無(wú)模澆注工藝。旋轉(zhuǎn)澆注工藝的特征是從澆注口出來(lái)的聚氨酯澆注料直接澆注在旋轉(zhuǎn)的輥芯上，聚氨酯自動(dòng)包覆輥面形成膠輥。該澆注工藝優(yōu)點(diǎn)有：無(wú)需模具；快速固化和熟化，不需高溫硫化；產(chǎn)品成形過(guò)程可以觀察，成品率高；強(qiáng)度高；使用低毒的MDI，不使用TDI和MOCA。但是這種澆注工藝對(duì)設(shè)備要求高，并且原料受國(guó)外大企業(yè)壟斷，所以國(guó)內(nèi)企業(yè)難以進(jìn)入這一領(lǐng)域。
本實(shí)驗(yàn)以NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.5%的MDI/PTMG預(yù)聚體為A組分，固定A組分，通過(guò)調(diào)整E-100、E-300、MDEA、P650 4種擴(kuò)鏈劑的配比，分別得到可旋轉(zhuǎn)澆注80A、90A和95A的三種B料配方（分別稱為B-80、B-90、B-95）。
MDBA是4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,是一種液體仲二胺, 由于其中每個(gè)氨基上的氫原子被一個(gè)仲丁基取代,在有限的空間里活潑氫原子和仲丁基的 結(jié)合產(chǎn)生了許多獨(dú)特的性能,氨基部分形成了影響硬段的脲鍵,而丁基則起內(nèi)增塑劑作用。 它與聚合物母體相連,既不會(huì)浸出,也不會(huì)析出。同時(shí)烷基增加了二胺的溶解性,使它幾乎能與任何多元醇和多元胺混合。
實(shí)驗(yàn)原料：MDI-100，工業(yè)級(jí)；MDI-50，2，4異構(gòu)體含量50%，工業(yè)級(jí)；PTMG，Mn＝1000，工業(yè)級(jí)，德國(guó)巴斯夫；二乙基甲苯二胺（E-100）；二甲硫基甲苯二胺（E-300），工業(yè)級(jí)；聚醚P650: Mn＝650，自制；4,4′-亞甲基雙（2，6-二乙基）苯胺（MDEA），工業(yè)級(jí)
設(shè)備與儀器：SNB-2型粘度計(jì)；LX-D型硬度計(jì)； MDI澆注機(jī)CPU30F-S1；CMT4502萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)。
A組分制備。PTMG加熱至110 ℃，在0.01 MPa的真空度下脫水1 h冷卻至50℃。將MDI融化，攪拌狀態(tài)下加入脫水后的PTMG中，緩慢升溫至75℃反應(yīng)2 h。測(cè)量預(yù)聚體的NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)，如果NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持穩(wěn)定，則表示預(yù)聚體合成完成，脫泡后，預(yù)聚體裝入桶中密封保存。
B組分制備。將E-100、E-300、MDEA和P650倒入三口燒瓶，加熱至110 ℃，在0.01 MPa的真空度下脫水1 h，冷卻后密閉保存。
旋轉(zhuǎn)澆注聚氨酯的制備。A組分在均勻加熱至60℃后加入A料罐，循環(huán)料溫設(shè)定為45℃。B組分直接加入B料罐，循環(huán)料溫設(shè)定為30℃。A、B組分配比按擴(kuò)鏈系數(shù)0.95計(jì)算。測(cè)試用鋼輥直徑30 cm，長(zhǎng)40 cm，表面噴砂脫脂后刷涂底膠。
將鋼輥旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為30 r/min；澆注頭由行走支架帶動(dòng)勻速行走，澆注頭行走速度為100 mm/min，澆注流量控制在40～60 g/S。鋼輥旋轉(zhuǎn)和徑向行走平穩(wěn)后，開機(jī)澆注，記錄下凝膠時(shí)間和固化時(shí)間。彈性體固化后室溫硫化3天再進(jìn)行物性檢測(cè)。
分析測(cè)試。拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率按GB/ T1701—2001 進(jìn)行；硬度按GB/ T20529—1999進(jìn)行； NCO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定：二正丁胺法。
在聚氨酯合成中，通過(guò)擴(kuò)鏈劑品種可以改變聚氨酯彈性體合成的產(chǎn)品硬度、固化速度及強(qiáng)度。一種擴(kuò)鏈劑難以同時(shí)達(dá)到最佳凝膠時(shí)間和硬度的要求，所以需要多種擴(kuò)鏈劑復(fù)配。聚氨酯膠輥中，最常用的產(chǎn)品硬度為90A，本實(shí)驗(yàn)就這個(gè)硬度重點(diǎn)進(jìn)行了研究。
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4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA) http://www.mctechserv.com |
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