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含氟聚氨酯擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-4-13 22:59:15 |
以2，2-雙(4-羥基苯基)六氟丙烷(全氟雙酚A)為原料合成了2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷(BAPF6P)，以此二元胺為含氟聚氨酯擴(kuò)鏈劑制備了一系列不同硬段含量的含氟聚氨酯彈性體(FPUE)。
通過FTIR、TG、EA、WAXD、1H-NMR、DMA分析及拉伸試驗(yàn)，對BAPF6P和由其制備的FPUE的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究。
結(jié)果表明，含氟聚氨酯擴(kuò)鏈劑(BAPF6P)所得產(chǎn)物BAPF6P的結(jié)構(gòu)與預(yù)期設(shè)計(jì)相符;由于FPUE的硬段間的強(qiáng)氫鍵作用和偶極效應(yīng)，使得微區(qū)中部分鏈段排列有序形成微晶結(jié)構(gòu);隨著硬段含量的提高，Tg逐漸升高，F(xiàn)PUE的耐寒性能逐漸降低，而耐熱氧化性逐漸提高;FPUE的熱分解溫度在200℃以上，具有良好的耐熱性能及優(yōu)異的力學(xué)性能，BAPF6P是一個(gè)好的含氟聚氨酯擴(kuò)鏈劑。
從分子結(jié)構(gòu)上看，聚氨酯彈性體是一種嵌段聚合物，一般由低聚物多元醇柔性長鏈構(gòu)成軟段，以二異氰酸酯及擴(kuò)鏈劑構(gòu)成硬段，硬段和軟段交替排列，形成重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。除含有氨酯基團(tuán)外，聚氨酯分子內(nèi)及分子間可形成氫鍵，軟段和硬段可形成微相區(qū)并產(chǎn)生微觀相分離。這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得聚氨酯彈性體具有優(yōu)異的耐磨性和韌性，以“耐磨橡膠”著稱。
普通聚酯型和聚四氫呋喃醚型彈性體的性能區(qū)別。聚酯分子中含有較多的極性酯基(－COO－)，可形成效強(qiáng)的分子內(nèi)氫鍵，因而聚酯型聚氨酯具有較高的強(qiáng)度、耐磨及耐油性能。
聚醚多元醇制得的彈性體具有較好的水解穩(wěn)定性、耐候性，低溫柔順性和耐霉菌性等性能。
一步法工藝:指將低聚物多元醇、二異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑和催化劑等同時(shí)混合后直接注入模具中，在一定溫度下 固化成型的方法。特點(diǎn)：此法生產(chǎn)效率高，因無需制備預(yù)聚體而節(jié)省能量，生產(chǎn)成本較預(yù)聚體法低，可用小型澆注機(jī)生產(chǎn)。但反應(yīng)較難控制，所得彈性體分子結(jié)構(gòu)不規(guī)整，力學(xué)性能不如預(yù)聚體法好，故常用于制造低硬度、低模量的制品如印刷膠輥、小型工業(yè)實(shí)心輪胎、壓力傳動輪等。
預(yù)聚體法：首先將低聚物多元醇與二異氰酸酯進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)，生成端NCO基的聚氨酯預(yù)聚物，澆注時(shí)再將預(yù)聚物與擴(kuò)鏈劑反應(yīng)，制備聚氨酯彈性體的方法，稱之為預(yù)聚體法。特點(diǎn)：采用預(yù)聚體法制備聚氨酯彈性體，反應(yīng)分兩步進(jìn)行，由于采取了預(yù)聚步驟，在進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)時(shí)放熱低，易于控制，制得的聚氨酯分子鏈段排列比較規(guī)整，制品具有良好的力學(xué)性能，重復(fù)性也較好。
4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)
聚脲
降低凝膠反應(yīng)速度,使得用噴涂澆鑄技術(shù)生產(chǎn)這種高硬度聚合物成為可能。延長的凝膠速度可以改善與基層的粘著性、流動性、涂層之間的結(jié)合及表面質(zhì)量。使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作為熟化劑,可顯著提高聚合物的抗沖擊性能低溫性能。
半預(yù)聚物法與預(yù)聚體法的區(qū)別是將部分聚酯多元醇或聚醚多元醇跟擴(kuò)鏈劑、催化劑等以混合物的形式添加到預(yù)聚物中。特點(diǎn)是：①預(yù)聚體組分粘度低，可以調(diào)節(jié)到與固化劑混合組分的粘度相近，②配比也相近（即混合質(zhì)量比可為1:1），這不但提高了混合的均勻性，而且也改善了彈性體的某些性能。
影響聚氨酯彈性體性能的主要工藝因素
(1)擴(kuò)鏈系數(shù)：大量實(shí)踐表明MOCA的擴(kuò)鏈系數(shù)以0.85～0.95范圍為宜；
(2)合成方法：一般來說，由預(yù)聚物法制得的彈性體性能最好，一步法最差；
(3)混合溫度及固化溫度：適當(dāng)提高熟化反應(yīng)溫度有利于提高制品的力學(xué)性能，但提高預(yù)聚體與擴(kuò)鏈／交聯(lián)劑的混合溫度，會使凝膠和凝固期縮短，有時(shí)來不及澆注和使攪拌帶入的氣泡逸出；而且當(dāng)溫度高于120℃ 時(shí)，往往又會使彈性體性能下降；
(4)熟化時(shí)間的影響；
(5)預(yù)聚體的貯存：由于預(yù)聚體中含有活性較大的NCO基團(tuán)，一般須在氮?dú)獾拿芊馔百A存；
(6)注模時(shí)的環(huán)境。
CPU性能特點(diǎn)①以液體原料澆注或注射到制品模具中反應(yīng)而固化成型，可以直接制得很厚的體積大的聚氨酯橡膠制品及形狀復(fù)雜的制品；②制得的制品綜合性能好；③可以調(diào)節(jié)原料的配方組成及用量，獲得不同硬度的制品，性能的可變范圍大；④對于簡單的手工澆注，設(shè)備投資小，加工方便；⑤可制造小批量的或單件的制品原型，靈活性好。
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