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高回彈聚氨酯擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-9-4 12:12:29 |
本文介紹高回彈聚氨酯擴鏈劑。
在聚氨酯高回彈配方中使用高回彈聚氨酯擴鏈劑后，制得的聚氨酯泡沫，25%壓陷硬度可達到210 N以上，超過使用50份POP 93/28的配方;抗拉伸強度達到215kPa，撕裂強度也達到231 N·m，高回彈聚氨酯擴鏈劑合成的聚氨酯遠高于使用普通交聯(lián)劑/擴鏈劑的高回彈泡沫;與普通高回彈泡沫相比，阻燃性也明顯提高。
聚氨酯是由多異氰酸酯與多羥基化合物或聚合物進行反應而制得，通常是采用二元或三元異氰酸酯與多元醇或含有多元羥基的聚醚、聚酯、合成聚氨酯用擴鏈劑反應制備。作為一種重要的高分子材料，聚氨酯材料以其優(yōu)異的力學性能及結構特性，在各個領域都得到了廣泛的應用。
聚氨酯的性能取決于鏈的化學組成、長度、剛性、交聯(lián)程度以及鏈段間的相互作用，所以分析聚氨酯的鏈結構，找出其結構與性能之間的關系，就可以在合成聚氨酯時進行相應的結構設計，從而節(jié)省大量的人力物力。
但由于原料種類繁多，合成方式多樣，加之聚合物本身結構的復雜性，給分析鑒定工作帶來一定難度。而近年來由于現(xiàn)代儀器分析技術的廣泛應用，使聚氨酯的定性分析更加快速、準確。
本研究建立了一種利用紅外光譜(IR)和核磁共振氫譜(1H-NMR)分析聚氨酯彈性體的原料及其配比的方法：首先利用IR確定聚氨酯彈性體的大致類型(如屬于聚醚型聚氨酯還是聚酯型聚氨酯，分子內(nèi)部是否含有苯環(huán)等)，然后利用1H-NMR定性分析聚氨酯彈性體的原料(異氰酸酯、聚醚(酯)多元醇、合成聚氨酯用擴鏈劑等)，最后再利用1H-NMR積分面積之比分析聚醚(聚酯)的分子量以及各原料的配比。
本研究將聚四亞甲基醚二醇(PTMG)與4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)反應，得到聚氨酯彈性體樣品，同時通過上述分析方法對其原料及配比進行分析。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)產(chǎn)品用途
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可應用于硬泡、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?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。
擴鏈反應。將一定質(zhì)量的預聚體加入三口燒瓶中，然后加入預聚體質(zhì)量50%左右的丙酮，攪拌使其完全溶解。
4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，分析純； 聚四亞甲基醚二醇(PTMG)，Mn=2000，羥值54~57 mgKOH/g；聚四亞甲基醚二醇(PTMG)，Mn=1 000，羥值107~118 mgKOH/g；1,4-丁二醇(BDO)，分析純。
儀器與設備：紅外光譜儀，NICOLET 6700；核磁共振波譜儀，DRX-400。
本研究采用兩步法來合成聚氨酯彈性體，即首先將異氰酸酯與聚醚多元醇預聚，之后加入合成聚氨酯用擴鏈劑進行擴鏈。實驗分別采用分子量為2 000 和1 000的PTMG，與MDI和BDO反應(物質(zhì)的量比為MDI:PTMG:BDO=2:1:1)，得到兩種聚氨酯彈性體樣品，記為樣品I和樣品II。
將PTMG于110℃真空脫水2 h備用。稱取一定量的MDI加入三口燒瓶中，在氮氣保護下加熱至75℃熔化，機械攪拌0.5 h；按配比加入PTMG，升溫至80℃，真空下攪拌1 h得到預聚體。
向預聚體中加入預定用量的擴鏈劑BDO，在真空下攪拌均勻(約3 min)后倒入已預熱的聚四氟乙烯模具中，于80℃下固化30 h即可得到聚氨酯彈性體樣品。
紅外光譜(IR)分析：采用紅外光譜儀對試樣進行檢測。掃描次數(shù)32，分辨率4 cm-1，測定區(qū)間400~4 000 cm-1。 核磁共振氫譜(1H-NMR)分析：將聚氨酯樣品溶于氘代N,N-二甲基甲酰胺中，采用核磁共振波譜儀進行測試。
考察聚氨酯彈性體的原料及其配比，首先須從IR分析入手。其中3 319 cm-1處是—OH和仲酰胺的伸縮振動吸收峰，2 700~3 000 cm-1是烷基的碳氫振動吸收峰。
而1529 cm-1處為仲酰胺的 “酰胺II峰”，即—C—N—H彎曲振動峰；1 309 cm-1處為仲酰胺的“酰胺III峰”，即包含C—N伸縮振動吸收和N—H彎曲振動吸收的混合峰，由這兩個峰可以推測樣品I中含有仲酰胺。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA) http://www.mctechserv.com |
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固化劑|擴鏈劑|交聯(lián)劑
