|
|
|
磺酸型低聚酯二元醇親水?dāng)U鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-7-31 17:24:13 |
本文介紹磺酸型低聚酯二元醇親水?dāng)U鏈劑。
以聚氧化丙烯二醇(PPG)為軟段、甲苯二異氰酸酯(TDI)為硬段和磺酸型低聚酯二元醇(DPSA)為磺酸型低聚酯二元醇親水?dāng)U鏈劑，采用自乳化法合成了系列高固含量的穩(wěn)定WPU(水性聚氨酯)微乳液。
磺酸型低聚酯二元醇親水?dāng)U鏈劑研究結(jié)果表明:該WPU微乳液的粒子呈橢圓狀，其粒徑呈多元分布，并且該微乳液具有假塑性流體的特征;隨著DPSA含量的不斷增加，WPU微乳液的粒徑逐漸減小、粒徑分布變窄且固含量增大;當(dāng)w(DPSA)=8%時，WPU微乳液的固含量高達(dá)56%，并且其低溫穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性和儲存穩(wěn)定性俱佳。
在PBT聚酯中，端羥基與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)活性遠(yuǎn)低于端羧基，因此將端羥基轉(zhuǎn)化為高反應(yīng)活性的端羧基將有利于提高擴(kuò)鏈反應(yīng)速率。260℃時為環(huán)氧樹脂單用和聯(lián)用（鄰苯二甲酸酐＋環(huán)氧樹脂）時相對轉(zhuǎn)矩隨時間的變化?？梢园l(fā)現(xiàn)，擴(kuò)鏈劑聯(lián)用不僅提高了擴(kuò)鏈反應(yīng)速率，而且取得了更好的擴(kuò)鏈效果。 在研究中，我們還嘗試選擇使用催化劑來提高擴(kuò)鏈反應(yīng)速率。230℃時加氧化銻（催化劑）和未加氧化銻時，環(huán)氧樹脂擴(kuò)鏈PBT的相對轉(zhuǎn)矩隨時間變化?？梢园l(fā)現(xiàn)，催化劑的加入在提高擴(kuò)鏈反應(yīng)速率的同時，還提高了擴(kuò)鏈的效果。這是由于擴(kuò)鏈反應(yīng)時間縮短，擴(kuò)鏈劑在擴(kuò)鏈反應(yīng)中的損失將相應(yīng)減少，PBT的熱降解、剪切降解等也相應(yīng)減少。
在相同的工藝條件下，制硬段微區(qū)反應(yīng)，使聚氨酯的極性增加，硬段結(jié)構(gòu)及氫鍵的規(guī)整性發(fā)生變化。這些變化改變了硬段間的凝聚力，并且增加了軟段與硬段微區(qū)的相容性和連通性，使聚脲網(wǎng)絡(luò)上的作用力蔓延到軟段微區(qū)，增加了聚氨酯泡沫塑料的強(qiáng)度和延展性。這種作用強(qiáng)烈依靠于擴(kuò)鏈劑的化學(xué)組成及擴(kuò)鏈劑與脲基的相容性。
從化學(xué)結(jié)構(gòu)分析，擴(kuò)鏈劑DEOA與脲基的相容性好，所以制品的力學(xué)性能好；而品2拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度高于制品1和制品3。制品3中閉孔影響制品的美觀，綜合考慮，制品2的使用價值最高。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)
MDBA是4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,也可以叫做Unilink4200,是一種液體仲二胺,由于其中每個氨基上的氫原子被一個仲丁基取代,在有限的空間里活潑氫原子和仲丁基的 結(jié)合產(chǎn)生了許多獨(dú)特的性能,氨基部分形成了影響硬段的脲鍵,而丁基則起內(nèi)增塑劑作用。 它與聚合物母體相連,既不會浸出,也不會析出。同時烷基增加了二胺的溶解性,使它幾 乎能與任何多元醇和多元胺混合。
擴(kuò)鏈劑與—NCO的反應(yīng)過程中，即—NCO與—OH發(fā)生擴(kuò)鏈反應(yīng)，導(dǎo)致大分子鏈上的氨基甲酸酯基團(tuán)的重復(fù)鏈節(jié)增加，硬段含量增加的同時氫鍵締合數(shù)目也增加，導(dǎo)致內(nèi)聚強(qiáng)度增大，制品拉伸強(qiáng)度增大。擴(kuò)鏈劑在GLY與脲基的相容性不好，且制品閉孔，力學(xué)性能不好。
拉伸斷裂應(yīng)變和回彈性。在相同的工藝條件下，制品1的拉伸斷裂應(yīng)變和回彈性高于制品2和制品3。擴(kuò)鏈劑在硬段微區(qū)反應(yīng)，使聚氨酯的極性增加，硬段結(jié)構(gòu)改變并且交聯(lián)點(diǎn)也增加，制品的拉伸斷裂應(yīng)變和回彈性均變差。但是三種制品的分子鏈結(jié)構(gòu)是不同的。以TEOA為擴(kuò)鏈劑時，分子鏈中柔順鏈R—O（R為C2H4基團(tuán)）結(jié)構(gòu)的含量較多，所以拉伸斷裂應(yīng)變高。但是由于制品3為閉孔結(jié)構(gòu)，拉伸斷裂應(yīng)變和回彈性都變差。
密度/(kg·m-3)拉伸強(qiáng)度/kPa撕裂強(qiáng)度/（N·cm-1）拉伸斷裂應(yīng)變，%壓陷負(fù)荷/N氧指數(shù)。在相同的工藝條件下，制品2氧指數(shù)（28.7%）合作為聚氨酯制品的擴(kuò)鏈劑。高于制品1（28.2%）和制品3（26.5%），制品3氧指數(shù)最低。這是因?yàn)椴煌瑪U(kuò)鏈劑制備的制品，化學(xué)結(jié)構(gòu)和阻燃性是不同的。
總之，在高回彈軟質(zhì)泡沫聚氨酯體系中加入擴(kuò)鏈劑，開始微相分離的時間延遲，增加域間間距，并形成更多的嵌段共聚物，力學(xué)性能提高。
采用新型擴(kuò)鏈劑ADR-4370對PBS進(jìn)行擴(kuò)鏈，每個ADR-4370分子上有9個活性基團(tuán)環(huán)氧基，可以和熱塑性工程塑料的反應(yīng)基團(tuán)(羥基、羧基、氨基、硫醚基)發(fā)生鏈接反應(yīng)，提高其特性黏度，從而改善其力學(xué)性能等。
隨著擴(kuò)鏈劑TDI含量的增加，體系的MFR迅速降低，平衡扭矩升高，說明TDI的加入可以有效地促進(jìn)鏈接反應(yīng)，提高PBS分子量，增大體系黏度。
文章版權(quán)：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 |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
