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二元胺擴(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：2017-2-14 22:41:16 |
本文中所用原材料主要有4，4′-二氨基二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺(BMI)、二元胺擴(kuò)鏈劑(DA)、3，3′-二烯丙基雙酚A(DP)、改性劑D、引發(fā)劑I和S-GF。
將BMI與二元胺擴(kuò)鏈劑DA熔融預(yù)聚，制得擴(kuò)鏈BMI預(yù)聚體(BD)。BD與DP再預(yù)聚，以熔體溶解于丙酮作為終點(diǎn)。預(yù)聚物降溫至100℃時(shí)加入改性劑D和引發(fā)劑I，攪勻后澆入模具，經(jīng)真空脫泡，固化后得到改性BMI樹(shù)脂(稱BDDD)澆鑄體板材，再經(jīng)切割、后處理即得澆鑄體試樣。
用丙酮溶解樹(shù)脂制得丙酮溶液，濕法纏繞制備玻璃纖維無(wú)緯布。無(wú)緯布經(jīng)晾置、下料、鋪疊，在熱壓機(jī)上成型單向纖維復(fù)合材料板材。板材經(jīng)切割、后處理即得復(fù)合材料試樣。
澆鑄體熱變形溫度(HDT)按GB1634—79測(cè)試。配方和工藝篩選中的澆鑄體彎曲強(qiáng)度(mF)、沖擊強(qiáng)度(I)采用懸臂梁加載的非標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)法測(cè)定，試樣尺寸為15mm×10mm×4mm。標(biāo)準(zhǔn)試樣澆鑄體彎曲強(qiáng)度(mFu)、彎曲模量(EmF)按GB1042—79測(cè)試，試樣尺寸為60mm×15mm×4mm。
單向纖維復(fù)合材料縱向拉伸強(qiáng)度(Lu)、拉伸模量(EL)、彎曲強(qiáng)度(Fu)、彎曲模量(EF)和短梁剪切強(qiáng)度(u)分別按GB3354—82、GB3356—82和GB3357—82測(cè)試。DSC曲線在 Perkin-ElmerDSC-7上測(cè)試。凝膠化時(shí)間在恒溫變定板上測(cè)試。斷口觀察在AMARY1000型掃描電鏡上進(jìn)行。
主要組分仍選用類似XU292的BMI樹(shù)脂。為改進(jìn)研究的低溫固化BMI樹(shù)脂(稱Lcxu292)的脆性，用BMI(組分A)與DA(組分B)擴(kuò)鏈反應(yīng)的產(chǎn)物BD代替BMI與DP(組分C)共聚，同時(shí)使用低粘度活性單體改性劑(組分D)以進(jìn)一步改善預(yù)浸料的工藝性，使用引發(fā)劑I(組分E)以降低固化反應(yīng)溫度。
二元胺擴(kuò)鏈劑添加使鏈擴(kuò)展反應(yīng)加大了BMI雙鍵間的距離，從而降低固化物的交聯(lián)密度，提高樹(shù)脂韌性。
組分配比的優(yōu)化。組分E引發(fā)劑的用量根據(jù)其不同用量對(duì)Lcxu292樹(shù)脂澆鑄體性能影響的結(jié)果確定。隨引發(fā)劑用量增加，樹(shù)脂澆鑄體的熱變形溫度、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度提高;但引發(fā)劑用量過(guò)大時(shí)，熱變形溫度并不提高，相反彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度下降較大，樹(shù)脂脆性變大。考慮到樹(shù)脂的韌性，選擇彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度為最大值，對(duì)應(yīng)熱變形溫度較高點(diǎn)的引發(fā)劑用量即樹(shù)脂中含雙鍵物質(zhì)量的0.6%作為BDDD樹(shù)脂組分E的用量。
4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)產(chǎn)品用途
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可應(yīng)用于硬泡、軟泡、涂料、膠粘劑、密封劑、彈性體、典型的使用量為多元醇的1-5%。4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA還可應(yīng)用于噴涂聚脲、及多種用于金屬和混凝土修補(bǔ)的化合物。
軟泡：大塊泡沫 - 在標(biāo)準(zhǔn)的TDI和高回彈泡沫組合料中,加入3-5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和承載性能,在多數(shù)情況下,這些優(yōu)點(diǎn)在降低泡沫密度得以實(shí)現(xiàn)在聚酯泡沫中,同樣比例的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以顯著提高撕裂強(qiáng)度和承載性能,而不影響泡沫的其他性能。冷模塑泡沫 - 在商業(yè)應(yīng)用中已經(jīng)證實(shí),加入1-2php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 可降低密度、軟化泡沫,從而使泡沫性能得以優(yōu)化。還可以增強(qiáng)拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和延伸率,縮短脫模時(shí)間。
硬泡：聚氨酯硬泡 – 在有水或無(wú)水硬泡體系中使用3-5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA, 可明顯提高泡沫的壓縮強(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性,同時(shí)降低易脆性,提高閉孔率,降低導(dǎo)熱系數(shù)。聚異氰脲酸酯硬泡 - - 在系統(tǒng)中加入5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高壓縮強(qiáng)度100%,在高比例水發(fā)泡或全水發(fā)泡中,尺寸穩(wěn)定性顯著改善。
涂料/膠粘劑/密封劑/彈性體：涂料 - - 4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室溫熟化.配合適當(dāng)?shù)拇呋瘎┕彩旎瘎?可以生產(chǎn)用于噴涂、澆鑄法的組合料系統(tǒng)。用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化劑的配方,可以提高粘著性和表面質(zhì)量。
膠粘劑 - 4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基層更好地潤(rùn)濕,熟化后的聚合物與涂敷的表面更好地粘著。硬彈性體- - 4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于MDI半預(yù)聚物的熟化,以生產(chǎn)一系列硬度高的彈性體。
軟彈性體 – 使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化劑可以延長(zhǎng)釜中壽命,從而生產(chǎn)用作工業(yè)密封材料的軟彈性體。
組分A、B、C、D的配比由二元二次回歸正交設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法優(yōu)化[3] 。 固定組分B(DA)為1mol，對(duì)應(yīng)常數(shù)項(xiàng)x0=1。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系和摸底實(shí)驗(yàn)，組分A(BMI)的篩選范圍為2～4mol，對(duì)應(yīng)-1≤x1≤1;組分C(DP)的篩選范圍為0.87～2.61mol，對(duì)應(yīng)-1≤x2≤1。
由文獻(xiàn)，組分D(改性劑)的用量取組分A的20mol%，即0.4～0.8mol，也對(duì)應(yīng)于第一變量x1的-1≤x1≤1。組分A、C、D的實(shí)際用量(M/mol)與其變量水平的換算關(guān)系為MA=x1+3，MC=0.87(x2+2)和MD=0.2(x1+3)。
根據(jù)二元二次回歸正交設(shè)計(jì)表，進(jìn)行了9個(gè)配比(不同的x1、x2組合)的實(shí)驗(yàn)，考察澆鑄體的彎曲強(qiáng)度(y1，MPa)、沖擊強(qiáng)度(y2，kJ/m2)和熱變形溫度(y3，℃)三個(gè)性能指標(biāo)。經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到預(yù)測(cè)任何配比(x1，x2)樹(shù)脂澆鑄體的彎曲強(qiáng)度y∧ 1、沖擊強(qiáng)度y∧ 2和熱變形溫度y∧3的三個(gè)回歸方程
y∧1=104.64-7.85x1+2.77x2-0.59(3x2 1-2)-3.64(3x2 2-2)+10.58x1x2(1)
y∧2=6.27-0.68x1+0.32x2-0.12(3x2 1-2)-0.18(3x2 2-2)-0.9x1x2 (2)
y∧ 3=254.6+54.2x1-43.2x2-4.06(3x21-2)+2.94(3x2 2-2)+12.3x1x2(3)
經(jīng)方差分析知，熱變形溫度的回歸方程(3)非常顯著，置信度在99%以上，方程(1)、(2)的置信度為75%。由回歸方程運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪制出組分用量對(duì)性能影響的立體曲面圖，直觀地表達(dá)了性能與組分配比的關(guān)系。
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