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交聯(lián)擴鏈劑

來源:邵君( 先生,國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間:2017-3-2 15:06:44
聚四氫呋喃又稱聚四亞甲基醚二醇(PTMG),化學(xué)結(jié)構(gòu)式HO[(CH2)4O]nH,是由四氫呋喃開環(huán)聚合得到的端伯羥基直鏈均聚醚。

為了使制品物性優(yōu)良,正品率高,重復(fù)性好,常采用預(yù)聚體法工藝生產(chǎn)CPU:先將聚醇和異氰酸酯進行預(yù)聚反應(yīng),制成端NCO基的聚氨酯預(yù)聚體,再與交聯(lián)擴鏈劑反應(yīng)制成CPU。由于反應(yīng)分兩步進行,擴鏈反應(yīng)時放熱低,反應(yīng)速度易于控制,制得的聚氨酯分子鏈段排列比較規(guī)整。

目前工藝最成熟、技術(shù)最可靠的是采用TDI預(yù)聚體以MOCA、作為交聯(lián)劑的生產(chǎn)方法。由預(yù)聚體中-NCO的多少來調(diào)節(jié)制品硬度。因為以MOCA為交聯(lián)擴鏈劑時,擴鏈系數(shù)(NH2和NCO的摩爾比)為0.85-0.95,即其交聯(lián)擴鏈劑配比計量精度稍有誤差時,對制品物性影響較小。

原料:PPG聚氧化丙烯二醇(聚丙二醇)。聚醚多元醇分子結(jié)構(gòu)中,醚鍵內(nèi)能較低,并易于旋轉(zhuǎn),故由它制備的聚氨酯材料低溫柔性佳,耐水解性優(yōu)良,但機械性能不如聚酯型聚氨酯。

該聚合物分子排列緊密,密度高,由于它具有醚鍵,因而具有良好的柔順性和耐水解性;它不含不飽和鍵,因而具有耐老化性能。常用PTMG相對分子量為600-5000,隨相對分子量增加,室溫下其狀態(tài)由粘稠狀液體變化為蠟狀固體。

聚氨酯彈性體常用相對分子量為650,1000的PTMG。(相對分子量1800,2000的PTMG常用于生產(chǎn)氨綸)由于PTMG制成的聚氨酯彈性體具有較高模量和強度,優(yōu)異的耐水解性、耐磨性、耐霉菌性、耐油性、動態(tài)性能、電絕緣性能和低溫柔性等,特別適合用于汽車配件、電纜、薄膜、醫(yī)療器材、高性能膠輥、耐油密封體以及用于水下、地下、礦井及低溫場合的制品。 

工藝和原料。軟段相對分子量(Mn)對彈性體物性的影響:聚氨酯彈性體是由相對分子質(zhì)量大的聚醇軟段和相對分子質(zhì)量低的二異氰酸酯與二胺或二醇合成的硬段所構(gòu)成的彈性體。軟段提供彈性體的韌性、彈性和低溫性能;硬段貢獻彈性體的剛性、強度和耐熱性能。



4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(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(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?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。


PTMG(Mn=1000)的CPU硬度、拉伸強度、300%的定伸應(yīng)力和撕裂強度均大于PTMG(Mn=1500和Mn=2000)的CPU。其主要原因是當預(yù)聚體中的NCO基質(zhì)量分數(shù)相同時, PTMG1000-CPU加入TDI的數(shù)量相對比PTMG2000-CPU多,即CPU中硬段含量增加,使彈性體中苯環(huán)、脲基、脲基甲酯基和氨基甲酯基增加,導(dǎo)致1000-CPU的硬度、拉伸強度和撕裂強度提高。(2000-CPU的沖擊彈性優(yōu)于1000-CPU)。

在PTMG結(jié)構(gòu)中,醚鍵之間是4個碳原子的直鏈烴基,偶數(shù)碳原子的烴基互相排列緊密,分子間的引力太,故PTMG類CPU不僅具有良好的低溫彈性和耐水解性能且機械強度也很高。由PTMG制得的預(yù)聚體在加工溫度下粘度較低,釜中壽命較長,有較佳的加工成型性能,是一種高檔的CPU。

但因PTMG價格較貴,使其應(yīng)用受到一定限制。近年來我國聚四氫呋喃生產(chǎn)得到飛速發(fā)展,預(yù)計2007.;年我國聚四氫呋喃的總產(chǎn)能將達到15.5萬噸/年,超過美國的10.7萬噸/年,成為世界第一大聚四氫呋喃生產(chǎn)大國。預(yù)計我們四氫呋喃型聚氨酯彈性體將會快速發(fā)展。

以四氫呋喃一氧化丙烯共聚醚TDI及MOCA為原料可生產(chǎn)澆注型透聲膠。它無硫、透明、透聲,用作水聲換能器的透聲包復(fù)時,可展寬平坦部份的頻帶,降低起伏,避免或降低因使用多層聲學(xué)材料而引起的靈敏度損失等弊病,可提高水聲裝備的可靠性,并能簡化水聲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

添加PPG對PTMG彈性體的影響,為了降PTMG、彈性體的硬度和原料成本,常在PTMG聚醚中加入部份PPG聚醚。添加PPG質(zhì)量分數(shù)5~25%時,物性下降不明顯,當掭加PPG達到40%以上時,則CPU的硬度和拉伸強度明顯下降。

而原料體系粘度低,易與異氰酸酯反應(yīng)生成線型聚氨酯。相對分子量為1000和2000的PPG,國內(nèi)俗稱210聚醚和220聚醚。

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