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聚脲用酰胺擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-8-1 11:59:56 |
本文介紹聚脲用酰胺擴鏈劑。
制備了聚脲用酰胺擴鏈劑二乙酰乙二胺、二乙酰己二胺和二乙酰間苯二胺，與原擴鏈劑進行對比，聚脲用酰胺擴鏈劑位阻大，大大延長了聚脲凝膠時間，且不降低合成聚脲的力學性能。通過改變擴鏈劑的種類 和用量調(diào)整聚脲體系配方，建立了不同凝膠時間的聚脲擴鏈劑復配體系，實現(xiàn)了噴涂聚脲彈性體凝膠時間的預設(shè)控制。
聚脲材料一般是由高活性端氨基聚醚和多元胺擴鏈劑與多異氰酸酯反應(yīng)制備而成，而氨基與NCO基團間的反應(yīng)速度很快，使得聚脲難于成型加工。20世紀90年代初出現(xiàn)的反應(yīng)噴涂成型技術(shù)使反應(yīng)速度極快的聚脲體系得以發(fā)展和應(yīng)用[1，2]，研究的重點在于噴涂成型工藝和材料的力學性能，較少研究聚脲的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。
陳竹生報道了由溶液法合成芳香族聚脲，并研究了它們的結(jié)構(gòu)與性能;Lin等用端氨基聚醚和異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)合成了不含硬段的脂肪族聚脲，并研究了它們的表面電阻與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
不用氨基封端的聚醚多元醇合成的聚氨酯脲由于成本較低，具有很大的應(yīng)用前景。迄今為止，已有大量對芳香族聚氨酯脲的結(jié)構(gòu)與性能的報道[5～8]。Wang等研究了PEG/HMDI/EDA脂肪族聚氨酯脲體系中加入LiClO4前后結(jié)構(gòu)與性能的變化;Wen等]則報道了加入LiClO4后水溶性的脂肪族聚氨酯脲的內(nèi)部相結(jié)構(gòu)的變化。而真正以噴涂成型工藝為背景的脂肪族PPG/IPDI/擴鏈劑的體系聚氨酯脲的微觀結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系少有報道。
由于脂肪族聚氨酯脲和聚脲還具有良好的低溫性能，故研究適用于反應(yīng)噴涂成型脂肪族聚氨酯脲和聚脲的結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系均具有重要意義。本文用端氨基聚醚或聚氧化丙烯二元醇和不同擴鏈劑與IPDI反應(yīng)，合成了不同結(jié)構(gòu)的脂肪族聚氨酯脲和聚脲，研究了不同結(jié)構(gòu)的擴鏈劑對聚氨酯脲和聚脲微觀結(jié)構(gòu)與力學性能的影響。
原料及精制。二官能度的聚氧化丙烯二醇(GE220)由高化三廠提供，羥值為56mgKOH/g，使用前110℃下真空干燥3h。兩官能度的端氨基聚氧化丙烯(JeffamineD2000)由Huntsman公司提供，數(shù)均分子量為2000，使用前在100℃下真空干燥3h。
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。
IPDI和異佛爾酮二胺(IPDA)由德國Degussa-Hüls公司生產(chǎn)，IPDA用NaOH干燥24h后減壓蒸餾，收集130～131/666Pa℃的餾分。無水乙二胺(EDA)為上?；瘜W試劑公司產(chǎn)品，分析純，使用前用NaOH干燥24h后常壓蒸餾，收集116～117℃的餾分。己二胺(HDA)化學純，使用前在80～90℃之間真空脫水。二甲基甲酰胺(DMF)化學純，使用前用無水硫酸鎂干燥24h后減壓蒸餾，收集54～55/1333Pa℃的餾分，然后用0。4nm分子篩干燥備用。
聚氨酯脲和聚脲的合成將GE220和IPDI混合后，滴加催化劑二丁基二月桂酸錫(其含量為1。0×10－4g/gGE220)后緩慢升溫至85℃下反應(yīng)，直至體系的NCO含量達到理論值，得到端NCO基預聚物，其NCO含量按照ASTMD2572-80測定。將端NCO預聚物溶解在DMF溶劑中(質(zhì)量分數(shù)為40%)，加入計量的質(zhì)量分數(shù)為25%的擴鏈劑的DMF溶液，然后在室溫下攪拌均勻后倒入聚四氟乙烯模具中，在50～60℃下?lián)]發(fā)溶劑并繼續(xù)反應(yīng)24～36h。
最后在0。1MPa真空度和80/1h℃，110/3h℃條件下?lián)]發(fā)溶劑并繼續(xù)反應(yīng)至恒重，得到厚度為1mm左右的聚氨酯脲試樣。將JeffamineD2000室溫滴加到IPDI中后，緩慢升溫至85℃下反應(yīng)，直至體系的NCO含量達到理論值，得到端NCO基預聚物，其NCO含量按照ASTMD2572-80測定。
將端NCO預聚物溶解在DMF溶劑中(質(zhì)量分數(shù)為40%)，加入計量的質(zhì)量分數(shù)為25%的擴鏈劑的DMF溶液，然后在室溫下攪拌均勻后倒入聚四氟乙烯模具中，后續(xù)反應(yīng)工藝與條件同聚氨酯脲，得到厚度為1mm左右的聚脲試樣。分別合成了IPDA，EDA，HDA三種不同擴鏈劑擴鏈的聚氨酯脲和聚脲試樣，它們的化學組成均為:IPDI∶GE220(或JeffamineD2000)∶擴鏈劑＝1。05∶0。39∶0。61(物質(zhì)的量比)。
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