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當(dāng)前位置：首頁 > 行業(yè)新聞 > 共聚醚/TDI體系聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑共聚醚/TDI體系聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-8-27 15:25:29 |
本文介紹共聚醚/TDI體系聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑。
以四氫呋喃—環(huán)氧丙烷共聚醚和2，4-甲苯二異氰酸酯(TDI-100)為原料合成聚氨酯(PU)預(yù)聚體，再分別與共聚醚/TDI體系聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑TX-2、E-300和MOCA反應(yīng)制備PU彈性體。討論了預(yù)聚體NCO基含量、共聚醚/TDI體系聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑類型、擴(kuò)鏈系數(shù)、硫化溫度對PU彈性體力學(xué)性能的影響。
結(jié)果表明，提高預(yù)聚體NCO基質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可使彈性體的硬度、拉伸強(qiáng)度、300%定伸應(yīng)力和撕裂強(qiáng)度明顯提高，扯斷伸長率則下降;TX-2制備的彈性體綜合性能低于MOCA和E-300制備的彈性體;當(dāng)擴(kuò)鏈系數(shù)從0.8提升至0.95時，彈性體的拉伸強(qiáng)度、300%定伸應(yīng)力和扯斷伸長率均明顯提高;但當(dāng)擴(kuò)鏈系數(shù)大于0.95時，上述各項性能指標(biāo)迅速降低;TX-2為擴(kuò)鏈劑制備的PU彈性體的最佳硫化溫度為80~100℃;與E-300和MOCA相比，TX-2為擴(kuò)鏈劑制備的彈性體耐熱空氣老化性能較差。
通過預(yù)聚體（E93A）與兩種不同的擴(kuò)鏈劑4，4'-甲撐-雙-（2-氯苯胺）（MOCA）、4，4'-甲撐-雙-（2，6-二乙基-3-氯苯胺）（MCDEA）澆注聚氨酯彈性體（PUE），對二者性能進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，MCDEA擴(kuò)鏈的PUE樣品分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，提高了微相分離程度，綜合力學(xué)性能和熱性能均較高。
使用不同的擴(kuò)鏈劑不僅影響聚氨酯彈性體（PUE）的硬段結(jié)構(gòu)，而且影響到PUE的熱穩(wěn)定性。MOCA與MCDEA均有2個氨基，含4個活潑氫原子，不同之處在于MCDEA在氨基 的鄰位碳原子上引入乙基， 使氨基的鄰位碳原子上沒有氫原子，且氨基與氯原子處于間位的位置，而 MOCA分子結(jié)構(gòu)中，氨基與氯原子處于鄰位。
在2種擴(kuò)鏈劑與預(yù)聚體聚合時，MCDEA在分子結(jié)構(gòu)中的乙基與預(yù)聚體分子鏈可形成分子間氫鍵，分子間作用力較MOCA合成的PUE強(qiáng)，而且氨基與氯處于間位，當(dāng)氯與分子鏈形成氫鍵時，PUE形成交聯(lián)的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。MCDEA擴(kuò)鏈形成的PUE彈性體具有較低的軟段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，又具有較高的硬鏈段的軟化溫度，軟硬鏈段之間的相分離得到了改善。所以，基于MCDEA的低硬度彈性體，在低溫時顯示出較強(qiáng)的力學(xué)性能；基于MCDEA的高硬度彈性體，在高溫下顯示出較好的力學(xué)性能。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)優(yōu)點:
液體,安全易操作
釜中壽命長
毒性低-艾姆斯試驗為陰性
流動性和附著性提高
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)
本研究采用自行研發(fā)的MOCA、MCDEA兩種擴(kuò)鏈劑分別對聚氨酯預(yù)聚體（E93A）進(jìn)行擴(kuò)鏈，制備出 兩種PUE產(chǎn)品，對比兩種產(chǎn)品在力學(xué)性能與熱性能上的區(qū)別，為應(yīng)用兩種擴(kuò)鏈劑，特別是應(yīng)用MCDEA擴(kuò)鏈劑提高PUE性能提供實驗依據(jù)。
合成。按擴(kuò)鏈系數(shù)為0.95，將擴(kuò)鏈劑MOCA或MC-DEA加熱至熔融，加入脫泡后的聚氨酯預(yù)聚體中，在85℃進(jìn)行混合、攪拌后，迅速轉(zhuǎn)移到模具中，放入 硫化溫度130℃的平板硫化機(jī)中， 10MPa壓力下硫化45min，取出后在110℃的烘箱中靜置16h，進(jìn)行 二次硫化。其中， MOCA擴(kuò)鏈的PUE為1#樣品，MCDEA擴(kuò)鏈的PUE為2#樣品。
性能測試。機(jī)械性能測試：室溫下測定PUE的拉伸性能，拉伸速率為500mm/min，試樣長20mm，寬4mm，厚2.02～2.25mm；DSC分析：溫度范圍是常溫到350℃，升溫速率10℃/min；TGA分析：分別在氮?dú)?、空氣兩種氣氛下進(jìn)行測試，溫度范圍是常溫到500℃，升溫速率10℃/min；DMA分析：溫度范圍20～200℃，升溫速度10℃/min。
力學(xué)性能比較。2#樣品體現(xiàn)了較好的撕裂強(qiáng)度、定 伸應(yīng)力與伸長率， 但1#樣品有較好的拉伸強(qiáng)度。2#樣品由于硬段脲基的氫鍵更多地連接到軟段酯的鏈 上而導(dǎo)致硬段相分散到軟段相中，并且形成軟、硬段的兩相分離結(jié)構(gòu)，綜合力學(xué)性能較1#樣品顯著提高；而1#樣品中分子鏈之間的交聯(lián)較2#樣品少，縱向伸長取向度大，拉伸強(qiáng)度較2#樣品略高。
DSC分析比較。1#樣品在204.9℃、270.4℃、309.1℃處有3個吸熱峰，2#樣在238.0℃、309.1℃ 處有2個吸熱峰。PUE本身處于高彈態(tài)，吸熱峰的溫度可分別認(rèn)為是軟段的軟化溫度與硬段的軟化溫 度，其中，1#樣品309.1℃為硬段二次軟化溫度；2#樣品的軟、硬段軟化溫度分別高于1#樣品，而且軟、硬段 軟化溫度的差值大于1#樣品， 說明2#樣品較1#樣品分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而且軟、硬段的相分離程度較好。
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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(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
