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HTPB/IPDI系聚氨酯用擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-7-26 17:53:26 |
本文介紹HTPB/IPDI系聚氨酯用擴鏈劑。
借鑒橡膠硫化反應(yīng)的測定方法，采用無轉(zhuǎn)子硫化試驗機對不同HTPB/IPDI系聚氨酯用擴鏈劑
對聚氨酯的擴鏈反應(yīng)過程進(jìn)行了流變學(xué)分析，利用AFM考察了材料的微觀結(jié)構(gòu)。
結(jié)果表明，不同反應(yīng)活性的HTPB/IPDI系聚氨酯用擴鏈劑導(dǎo)致了HTPB/IPDI 系聚氨酯反應(yīng)流變性的極大差異，1，4-丁二醇擴鏈反應(yīng)t100為13 046 s，3，3'-二乙基-4，4'-二苯基甲烷二胺需要3 958 s反應(yīng)完全，脂肪族二胺D-230凝膠非?？?，僅758 s完全固化。
提出聚氨酯軟/硬段的熱力學(xué)不相容性、反應(yīng)流變性及鏈段的運動能力是決定聚氨酯微觀結(jié)構(gòu)的3個因素的觀點，并通過3種聚氨酯不同微觀結(jié)構(gòu)形成 因素的分析驗證了該觀點的正確性。
將小塊聚氨酯脲或聚脲試樣溶解在DMF中(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%左右)，將此溶液涂在KBr鹽片上干燥后用Nicolet 5DXC FTIR儀測定其紅外光譜。 測試條件為: TGS檢測器，4 cm－1分辨率，掃描32次。DSC測試: 稱取5～10 mg聚氨酯脲或聚脲試樣，用TA Modulated DSC2910差示掃描量熱儀，在－120～300 ℃范圍內(nèi)氮氣氣氛下進(jìn)行掃描測試，升溫速率為20 /min。℃。
力學(xué)性能測試: 將聚氨酯脲或聚脲試樣按照GB1690-82裁成標(biāo)準(zhǔn)試樣，用島津AG-2000A材料力學(xué)測定儀在25 ℃下進(jìn)行測試， 拉伸速率為50 mm/min。 聚氨酯脲和聚脲的硬度按照ASTM D2240-85用LX-A型邵氏橡膠硬度計進(jìn)行測試。 測定撕裂強度時先按照ASTM D624-81裁成C型標(biāo)準(zhǔn)試樣， 然后用島津AG-2000A材料力學(xué)測定儀在25 ℃下進(jìn)行測試， 拉伸速率為500 mm/min。 聚氨酯脲或聚脲試樣吸水性根據(jù)GB1034-86測定。
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(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(biāo)準(zhǔn)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。
不同擴鏈劑合成的聚氨酯脲和聚脲的DSC曲線， 所有聚氨酯脲和聚脲的DSC圖譜中均在－54～－50℃區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)二級轉(zhuǎn)折，以及在150～250 ℃之間出現(xiàn)吸熱峰(Tm)，前者為聚氨酯脲或聚脲中軟段相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，后者可能與聚氨酯脲或聚脲硬段微區(qū)中某種有序結(jié)構(gòu)的解離有關(guān)。IPDA擴鏈聚氨酯脲和聚脲的Tg值均要高于EDA和HDA擴鏈的聚氨酯脲和聚脲，說明它們軟段相和硬段相的混合程度要比EDA和HDA擴鏈的聚氨酯脲和聚脲要好。IPDA擴鏈聚氨酯脲和聚脲的Tm值高于EDA和HDA擴鏈的聚氨酯脲和聚脲的Tm值， 但吸熱峰的熱焓值(ΔHm)較低。
前者可能歸因于IPDA擴鏈的聚氨酯脲和聚脲中硬段剛性較好，導(dǎo)致其有較高的Tm值; 后者可能是因為EDA和HDA分子結(jié)構(gòu)比較對稱，從而使它們形成的硬段容易規(guī)整地折疊在一起，形成更加好的有序結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致EDA和HDA擴鏈的聚氨酯脲和聚脲有較高的ΔHm值以及較差的軟段和硬段相混合程度。
IPDA擴鏈的聚氨酯脲和聚脲的Tg范圍也要寬于EDA和HDA擴鏈的聚氨酯脲和聚脲，由于軟段相的Tg范圍是和體系中相界面的寬窄成正比，所以DSC掃描結(jié)果表明，IPDA擴鏈的聚氨酯脲和聚脲的相界面要比EDA和HDA擴鏈的聚氨酯脲和聚脲要寬，即說明它們軟段和硬段的相混合程度要比EDA和HDA擴鏈的聚氨酯脲和聚脲要好。從以上的分析可看出，不同擴鏈劑對聚氨酯脲和聚脲的影響是類似的。
在聚氨酯脲和聚脲體系中NH和羰基或醚鍵會形成氫鍵，特別是硬段中的NH和羰基間形成氫鍵的強弱直接影響到體系中硬段的有序結(jié)構(gòu)， 因此我們用FTIR考察了擴鏈劑對聚氨酯脲和聚脲氫鍵的影響。
為了定量研究氫鍵化程度，著重研究羰基區(qū)域的FTIR譜圖，可以觀察到在聚氨酯脲和聚脲的羰基區(qū)分別在1630～1720 cm－1和1630～1690 cm－1中存在多重譜帶。羰基區(qū)進(jìn)行自解卷集后得到5～6個峰，對應(yīng)于氨酯羰基或脲羰基形成氫鍵的不同狀態(tài)。
DADMT或TX21固化體系，混合前預(yù)聚物預(yù)熱溫度可為40～50℃，擴鏈劑溫度20～30℃或者常溫，凝膠時間一般在7～9min，隨溫度升高，凝膠時間逐漸縮短。
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