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澆注型聚氨酯彈性體用擴(kuò)鏈劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-8-26 10:32:26 |
本文介紹澆注型聚氨酯彈性體用擴(kuò)鏈劑。
用帶芳香環(huán)的二醇(雙羥乙基對(duì)苯二酚或二甲基苯二酚)代替通常采用的脂肪族二醇1，4-丁二醇作澆注型聚氨酯彈性體用擴(kuò)鏈劑，能夠明顯地提高以聚己二酸乙二醇酯和二苯基甲烷二異氰酸酯為主體的聚氨酯彈性體的硬度和定伸強(qiáng)度(模量)。
澆注型聚氨酯彈性體用擴(kuò)鏈劑加入后，彈性體強(qiáng)度指標(biāo)的數(shù)值實(shí)際上不發(fā)生變化。用脂肪-芳香族二醇對(duì)苯二酸-(乙二醇)酯代替混合物1，4-丁二醇和三羥甲基丙烷(TM)中的1，4-丁二醇。
含芳環(huán)的二元醇與脂肪族二元醇擴(kuò)鏈的聚氨酯相比有較好的強(qiáng)度。二元胺擴(kuò)鏈劑能形成脲鍵，脲鍵的極性比氨酯鍵強(qiáng)，因而二元胺擴(kuò)鏈劑對(duì)聚氨酯性能的影響更為明顯。有二元胺擴(kuò)鏈的聚氨酯比二元醇擴(kuò)鏈的聚氨酯具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、模量、粘附性、耐熱性，并且還有較好的低溫性能。
澆注型聚氨酯彈性體多采用芳香族二胺MOCA作擴(kuò)鏈劑，除固化工藝因素外，就是因?yàn)閿U(kuò)鏈劑對(duì)聚氨酯性能的影響非常有利，彈性體具有良好的綜合性能。
聚氨酯的軟段在高溫下短時(shí)間不會(huì)很快被氧化和發(fā)生降解，但硬段的耐熱性影響聚氨酯的耐溫性能，硬段中可能出現(xiàn)由異氰酸酯反應(yīng)形成的幾種鍵基團(tuán)，其熱穩(wěn)定性順序如下：
異氰脲酸酯＞脲＞氨基甲酸酯＞縮二脲＞脲基甲酸酯
其中最穩(wěn)定的異氰酸酯在270℃左右才開(kāi)始分解。氨酯鍵的熱穩(wěn)定性隨著鄰近氧原子碳原子上取代基的增加及異氰酸酯反應(yīng)性的增加或立體位阻的增加而降低。并且氨酯鍵兩側(cè)的芳香族或脂肪族基團(tuán)對(duì)氨酯鍵的熱分解性也有影響，穩(wěn)定性順序如下：
R-NHCOOR＞Ar-NHCOOR＞R-NHCOOAr＞Ar-NHCOOAr
提高聚氨酯中硬段的含量通常使硬度增加，彈性降低。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,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(zhǎng)的凝膠速度可以改善與基層的粘著性、流動(dòng)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。
聚氨酯的形態(tài)結(jié)構(gòu)。聚氨酯的性能，歸根結(jié)底受大分子鏈形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。特別是聚氨酯彈性體材料，軟段和硬段的相分離對(duì)聚氨酯的性能至關(guān)重要，聚氨酯的獨(dú)特的柔韌性和寬范圍的物性可用兩相形態(tài)學(xué)來(lái)解釋。聚氨酯材料的性能在很大程序上取決于軟硬段的相結(jié)構(gòu)及微相分離程度。適度的相分離有利于改善聚合物的性能。
從微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)看，在聚氨酯中，強(qiáng)極性和剛性的氨基甲酸酯基等基團(tuán)由于內(nèi)聚能大，分子間可以形成氫鍵，聚集在一起形成硬段微相區(qū)，室溫下這些微區(qū)呈玻璃態(tài)次晶或微晶；極性較弱的聚醚鏈段或聚酯等鏈段聚集在一起形成軟段相區(qū)。
軟段和硬段雖然有一定的混容，但硬段相區(qū)與軟段相區(qū)具有熱力學(xué)不相容性質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)生微觀相分離，并且軟段微區(qū)及硬段微區(qū)表現(xiàn)出各自的玻璃化溫度。軟段相區(qū)主要影響材料的彈性及低溫性能。
硬段之間的鏈段吸引力遠(yuǎn)大于軟段之間的鏈段吸引力，硬相不溶于軟相中，而是分布其中，形成一種不連續(xù)的微相結(jié)構(gòu)，常溫下在軟段中起物理交聯(lián)點(diǎn)的作用，并起增強(qiáng)作用。故硬段對(duì)材料的力學(xué)性能，特別是拉伸強(qiáng)度、硬度和抗撕裂強(qiáng)度具有重要影響。
這就是聚氨酯彈性體中即使沒(méi)有化學(xué)交聯(lián)，常溫下也能顯示高強(qiáng)度、高彈性的原因。聚氨酯彈性體中能否發(fā)生微相分離、微相分離的程度、硬相在軟相中分布的均勻性都直接影響彈性體的力學(xué)性能。
實(shí)際上，前面提到的軟段、硬段分子結(jié)構(gòu)、分子量等因素也影響聚氨酯的相分離。例如，聚氧化丙烯型聚氨酯由于軟段的極性與硬段相差大，相分離明日為，溶解在軟段中的硬段少，即軟段中的“交聯(lián)點(diǎn)”少，也是強(qiáng)度比聚酯型聚氨酯差的原因之一。
有研究表明，隨著脲基甲酸酯、縮二脲等基團(tuán)的增加，軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的耐疲勞性能下降。
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