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高固含量聚氨酯用擴(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：2017-7-31 17:24:09 |
本文介紹高固含量聚氨酯用擴(kuò)鏈劑。
以磺酸鹽聚醚二元醇(SPPG)作為親水單體，分別用不同結(jié)構(gòu)的高固含量聚氨酯用擴(kuò)鏈劑，采用丙酮法合成了固含量50%左右的聚氨酯分散體(PUD)，研究了擴(kuò)鏈劑和擴(kuò)鏈度對(duì)PUD性能的影響。
結(jié)果表明，高固含量聚氨酯用擴(kuò)鏈劑乙二胺和己二胺擴(kuò)鏈生成的PUD平均粒徑較哌嗪和異佛爾酮二胺的小，粒徑分布多呈二元分布;PUD的ζ電位處于-42mV～-60mV之間，具有優(yōu)異的穩(wěn)定性;PUD膠膜的斷裂伸長(zhǎng)率大于2000%，己二胺擴(kuò)鏈生成的PUD斷裂伸長(zhǎng)率最大，吸水率最小;動(dòng)態(tài)力學(xué)分析表明哌嗪和己二胺PUD膠膜的玻璃化溫度在-35℃左右，己二胺的玻璃化溫度略高于哌嗪。
劇金蘭等用雙-2-噁唑啉和雙?；p內(nèi)酰胺化合物為擴(kuò)鏈劑，對(duì)PA6進(jìn)行化學(xué)擴(kuò)鏈。提高了PA6的分子量。同時(shí)偶聯(lián)效率最高可達(dá)70%；并發(fā)現(xiàn)雙噁唑啉和雙?；p內(nèi)酰胺化合物對(duì)PA6有提高分子量和降低端羧基或端氨基含量的作用，其效果取決于擴(kuò)鏈劑用量、種類、加工溫度以及適當(dāng)?shù)你~鹽助劑。擴(kuò)鏈劑用量是理論用量的1.9倍，銅鹽為100 mg/kg，擠出溫度230-250 ℃時(shí)， 可獲得較好的擴(kuò)鏈效果。
二環(huán)氧化物適用于末端為羧基的聚合物的擴(kuò)鏈。使用二縮水甘油基醚類環(huán)狀二環(huán)氧化物，在反應(yīng)性共混條件下，Haralabakopoulos等對(duì)PET進(jìn)行擴(kuò)鏈研究。Bikiaris等使用含有酰亞胺環(huán)的二縮水甘油酯化合物對(duì)PET、PBT進(jìn)行擴(kuò)鏈。典型的反應(yīng)條件為在氬氣氛圍中，高于擴(kuò)鏈劑的熔點(diǎn)溫度(280℃)下反應(yīng)數(shù)分鐘。由于這種新擴(kuò)鏈劑具有較好的熱穩(wěn)定性，擴(kuò)鏈效果很好。
使用二異氰酸酯、二惡唑啉等擴(kuò)鏈劑，不僅可合成各種高相對(duì)分子質(zhì)量聚合物，而且對(duì)于PET、尼龍等大規(guī)模的工業(yè)化產(chǎn)品的擴(kuò)鏈增粘和共混增容也具有重要意義。異氰酸酯擴(kuò)鏈主要適宜于高分子合成的基礎(chǔ)研究，二惡唑啉則在工業(yè)上廣泛應(yīng)用。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)優(yōu)點(diǎn):
液體,安全易操作
釜中壽命長(zhǎng)
毒性低-艾姆斯試驗(yàn)為陰性
流動(dòng)性和附著性提高
濕度靈敏性低
可用于MDI預(yù)聚物的熟化
與多種多元醇共熟化劑和其他聚氨酯化學(xué)原料兼容
可用于室溫熟化
硬泡: 增強(qiáng)壓縮強(qiáng)度尺寸穩(wěn)定性,降低易脆性,閉孔率高,導(dǎo)熱系數(shù)低
TDI軟泡: 低密度,高強(qiáng)度,高承載性
MDI軟泡:低密度,低硬度,強(qiáng)度增強(qiáng)
特別是擴(kuò)鏈增粘，用二惡唑啉等擴(kuò)鏈，不會(huì)延長(zhǎng)熔融縮聚時(shí)間，也不會(huì)出現(xiàn)在進(jìn)行固相聚合等增粘中反應(yīng)速度慢、降解反應(yīng)加劇、羧基含量增加等缺點(diǎn)，不需要特殊設(shè)備，而具有反應(yīng)速度快、適用性強(qiáng)、不需要增加設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，可在縮聚釜、熔體紡絲、螺桿擠出和注射成型過(guò)程中實(shí)施，尤其是二惡唑啉等環(huán)狀擴(kuò)鏈劑反應(yīng)后沒有小分子副產(chǎn)物生成。
二惡唑啉等環(huán)狀擴(kuò)鏈劑在國(guó)內(nèi)外受到廣泛重視，如已在PBT樹脂的擴(kuò)鏈增粘和共混增容中成功應(yīng)用等?？梢灶A(yù)見，隨著研究與開發(fā)的不斷深入，不僅二惡唑啉擴(kuò)鏈劑，其他各種擴(kuò)鏈劑在未來(lái)都必將得到更廣泛應(yīng)用。
聚對(duì)苯二甲酸丁二酯PBT具有優(yōu)良的物理、化學(xué)和機(jī)械性能。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，迫切要求大量高分子量高粘度的PBT聚酯。近年來(lái)國(guó)際上提出了提高聚酯分子量的新途徑——擴(kuò)鏈反應(yīng)法，即通過(guò)加入擴(kuò)鏈劑與聚酯中的端羧基和端羥基反應(yīng)，將不同聚酯大分子連接起來(lái)，從而提高聚酯的分子量。這種方法由于具有高效、快速等特點(diǎn)，引起了許多學(xué)者的興趣。本文選取環(huán)氧樹脂為擴(kuò)鏈劑，利用Haake轉(zhuǎn)矩流變儀，通過(guò)熔體相對(duì)轉(zhuǎn)矩的變化表征擴(kuò)鏈效果，研究了環(huán)氧樹脂擴(kuò)鏈PBT聚酯時(shí)，擴(kuò)鏈劑類型、反應(yīng)條件、擴(kuò)鏈劑聯(lián)用、催化劑等對(duì)擴(kuò)鏈反應(yīng)的影響。
不同環(huán)氧樹脂擴(kuò)鏈PBT時(shí)轉(zhuǎn)矩隨時(shí)間的變化的擬合圖線。不同類型環(huán)氧樹脂的擴(kuò)鏈效果差別很大：縮水甘油酯型 >縮水甘油醚型>雙酚A型>脂環(huán)族型。因此，選擇環(huán)氧類作為聚酯擴(kuò)鏈劑時(shí)縮水甘油酯類是首選。在后面的實(shí)驗(yàn)中我們均采用一種縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂作為PBT聚酯的擴(kuò)鏈劑。
在擴(kuò)鏈反應(yīng)中，擴(kuò)鏈劑量不足擴(kuò)鏈反應(yīng)將進(jìn)行不完全，而擴(kuò)鏈劑過(guò)量則會(huì)產(chǎn)生大量的封端反應(yīng)，因此擴(kuò)鏈劑加入量存在一個(gè)最佳值。在反應(yīng)溫度為230℃轉(zhuǎn)速為40rpm的條件下，環(huán)氧樹脂擴(kuò)鏈PBT的最佳用量為1.0%左右。
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