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二元醇類別擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-4-9 23:48:28 |
含芳環(huán)的二元醇類別擴鏈劑與脂肪族二元醇類別擴鏈劑擴鏈的聚氨酯相比有較好的強度。二元胺擴鏈劑能形成脲鍵，脲鍵的極性比氨酯鍵強，因而有二元胺擴鏈的聚氨酯比二元醇類別擴鏈劑擴鏈的聚氨酯具有較高的機械強度、模量、粘附性、耐熱性，并且還有較好的低溫性能。
澆注型聚氨酯彈性體多采用芳香族二胺MOCA作擴鏈劑，除固化工藝因素外，就是因為彈性體具有良好的綜合性能。
聚氨酯的軟段在高溫下短時間不會很快被氧化和發(fā)生降解，但硬段的耐熱性影響聚氨酯的耐溫性能，硬段中可能出現(xiàn)由異氰酸酯反應(yīng)形成的幾種鍵基團，其熱穩(wěn)定性順序如下：
異氰脲酸酯＞脲＞氨基甲酸酯＞縮二脲＞脲基甲酸酯
其中最穩(wěn)定的異氰酸酯在270℃左右才開始分解。氨酯鍵的熱穩(wěn)定性隨著鄰近氧原子碳原子上取代基的增加及異氰酸酯反應(yīng)性的增加或立體位阻的增加而降低。并且氨酯鍵兩側(cè)的芳香族或脂肪族基團對氨酯鍵的熱分解性也有影響，穩(wěn)定性順序如下：
R-NHCOOR＞Ar-NHCOOR＞R-NHCOOAr＞Ar-NHCOOAr
提高聚氨酯中硬段的含量通常使硬度增加，彈性降低。
聚氨酯的性能，歸根結(jié)底受大分子鏈形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。特別是聚氨酯彈性體材料，軟段和硬段的相分離對聚氨酯的性能至關(guān)重要，聚氨酯的獨特的柔韌性和寬范圍的物性可用兩相形態(tài)學(xué)來解釋。聚氨酯材料的性能在很大程序上取決于軟硬段的相結(jié)構(gòu)及微相分離程度。適度的相分離有利于改善聚合物的性能。
從微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)看，在聚氨酯中，強極性和剛性的氨基甲酸酯基等基團由于內(nèi)聚能大，分子間可以形成氫鍵，聚集在一起形成硬段微相區(qū)，室溫下這些微區(qū)呈玻璃態(tài)次晶或微晶；極性較弱的聚醚鏈段或聚酯等鏈段聚集在一起形成軟段相區(qū)。
軟段和硬段雖然有一定的混容，但硬段相區(qū)與軟段相區(qū)具有熱力學(xué)不相容性質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)生微觀相分離，并且軟段微區(qū)及硬段微區(qū)表現(xiàn)出各自的玻璃化溫度。軟段相區(qū)主要影響材料的彈性及低溫性能。
硬段之間的鏈段吸引力遠大于軟段之間的鏈段吸引力，硬相不溶于軟相中，而是分布其中，形成一種不連續(xù)的微相結(jié)構(gòu)，常溫下在軟段中起物理交聯(lián)點的作用，并起增強作用。故硬段對材料的力學(xué)性能，特別是拉伸強度、硬度和抗撕裂強度具有重要影響。這就是聚氨酯彈性體中即使沒有化學(xué)交聯(lián)，常溫下也能顯示高強度、高彈性的原因。
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的化合物。
軟泡：大塊泡沫 - 在標準的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度、撕裂強度和承載性能,在多數(shù)情況下,這些優(yōu)點在降低泡沫密度得以實現(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,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。還可以增強拉伸強度、撕裂強度和延伸率,縮短脫模時間。
硬泡：聚氨酯硬泡 – 在有水或無水硬泡體系中使用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度及尺寸穩(wěn)定性,同時降低易脆性,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 作熟化劑可以延長釜中壽命,從而生產(chǎn)用作工業(yè)密封材料的軟彈性體。
聚氨酯彈性體中能否發(fā)生微相分離、微相分離的程度、硬相在軟相中分布的均勻性都直接影響彈性體的力學(xué)性能。
實際上，前面提到的軟段、硬段分子結(jié)構(gòu)、分子量等因素也影響聚氨酯的相分離。例如，聚氧化丙烯型聚氨酯由于軟段的極性與硬段相差大，相分離明日為，溶解在軟段中的硬段少，即軟段中的“交聯(lián)點”少，也是強度比聚酯型聚氨酯差的原因之一。
芳香族異氰酸酯制備的聚氨酯由于硬段含剛性芳環(huán)，因而使其硬段內(nèi)聚強度增大，材料強度一般比脂肪族異氰酸酯型聚氨酯的大，但抗紫外線降解性能較差，易泛黃。脂肪族聚氨酯則不會泛黃。不同的異氰酸酯結(jié)構(gòu)對聚氨酯的耐久性也有不同的影響，芳香族比脂肪族異氰酸酯的聚氨酯抗熱氧化性能好，因為芳環(huán)上的氫較難被氧化。
聚天門冬氨酸酯實際上是一種脂肪族仲胺，它最早于1990年由Zwiener等人發(fā)現(xiàn)可以用做溶劑型聚氨酯涂料的反應(yīng)型稀釋劑，能夠與普通含有羥基的聚酯、聚丙烯酸酯共聚物混溶，從而它與同是脂肪族的HDI三聚體反應(yīng)時，能夠得到耐候性非常好的新型脂肪族SPUA材料。
其具體表現(xiàn)在：聚天門冬氨酸酯粘度低，與HDI三聚體的反應(yīng)速度可以通過不同的取代基團調(diào)節(jié)，使凝膠時間從5min延長至120min；噴涂一道就可達到0.6mm；涂層表面無氣孔產(chǎn)生；配方體系的可調(diào)節(jié)范圍很寬；耐紫外線性能優(yōu)異，光澤持久、色彩穩(wěn)定、不泛黃；噴涂時的材料損耗少，固體含量可以從70％調(diào)節(jié)到100％。
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