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聚脲用新型擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-8-26 10:32:20 |
本文介紹聚脲用新型擴(kuò)鏈劑。
聚脲技術(shù)是繼水性涂料、粉末涂料和金屬涂料后又一重大突破，具有反應(yīng)快、機(jī)械強(qiáng)度高和防水性能優(yōu)異的特點(diǎn)。然而固化過快使得涂層不連續(xù)、分層；而且目前的聚脲技術(shù)多以溶劑型或者無溶劑型為主，水乳型的聚脲報(bào)道較少。
合成兩種新型二元胺作為聚脲用新型擴(kuò)鏈劑合成聚脲，延長固化時(shí)間、提高力學(xué)性能；在聚脲中引入親水性單體，用甲基丙烯酸羥乙酯封端，然后與丙烯酸酯聚合得到聚脲復(fù)合乳液。
聚脲用新型擴(kuò)鏈劑實(shí)驗(yàn)中，用N-乙基-3，6-二氨基咔唑合成聚脲：以咔唑?yàn)樵?，?jīng)過溴乙烷烷基化，硝酸硝基化，錫粒還原合成N-乙基-3，6-二氨基咔唑，通過紅外、核磁進(jìn)行表征，然后與預(yù)聚體反應(yīng)生成聚脲。研究了聚脲的凝膠時(shí)間、吸水率、機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕性能。
當(dāng)預(yù)聚體中NCO由5%增大為25%時(shí)，凝膠時(shí)間由86s降低為43s、聚脲吸水率由12.1%降低為4.9%、拉伸強(qiáng)度由12.3MPa增加到21.2MPa、斷裂伸長率由532%降低為260%，經(jīng)3%的氯化鈉溶液浸泡后，拉伸強(qiáng)度下降了1.7%，斷裂伸長率下降幅度為5.1%。
2，5-二(4'-氨基苯基)-1，3，4-噁二唑?yàn)閿U(kuò)鏈劑合成聚脲以對氨基苯甲酸和水合肼為原料，合成2，5-二(4'-氨基苯基)-1，3，4-噁二唑，然后與聚脲預(yù)聚體反應(yīng)制備聚脲。
當(dāng)預(yù)聚體中NCO由5%增大為25%時(shí)，凝膠時(shí)間由124s降低為40s、聚脲吸水率由13.3%降低為6.5%、拉伸強(qiáng)度由11.2MPa增加到20.1MPa、斷裂伸長率由590%降低為280%，經(jīng)過腐蝕后，拉伸強(qiáng)度下降了1.5%，斷裂伸長率下降幅度為3%。
丙烯酸酯-聚脲復(fù)合乳液 以2，4-二異氰酸甲苯酯、D-2000和二羥甲基丙酸（DMPA）聚合得到聚脲預(yù)聚體，然后用甲基丙烯酸羥乙酯進(jìn)行封端，起架橋作用連接丙烯酸酯和聚脲，乳化得到乳液，后與丙烯酸酯發(fā)生雙鍵聚合得到復(fù)合乳液。
確定最佳工藝為R0為4~4.5、Rt為1.5時(shí)，乳液穩(wěn)定性好；隨著二羥甲基丙酸增加，其吸水率和黏度增加，當(dāng)含量為7%時(shí)，黏度和吸水率適中；丙烯酸酯含量為30%時(shí)，力學(xué)性能最佳，拉伸強(qiáng)度為25.6MPa，斷裂伸長率為462%；涂膜的初始分解溫度為200℃，最終分解溫度為400℃；經(jīng)過質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的氯化鈉溶液浸泡后，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率均下降2%。
噴涂聚氨酯(脲)彈性體技術(shù)是在RIM技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，正如聚氨酯(脲)RIM技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了純聚氨酯、聚氨酯（脲）到聚脲三個(gè)階段一樣，噴涂聚氨酯(脲)彈性體技術(shù)也經(jīng)歷了三個(gè)階段。
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(gè)氨基上的氫原子被一個(gè)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(shí)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。
在聚氨酯體系中，為了提高反應(yīng)活性，必須加入催化劑，聚脲體系則完全不同，它使用了端胺基聚醚和胺擴(kuò)鏈劑作為活性氫組分，與異氰酸酯組分的反應(yīng)活性極高，無須任何催化劑，即可在室溫（甚至0℃以下）瞬間完成反應(yīng)，從而有效地克服聚氨酯彈性體在施工過程中，因環(huán)境溫度和濕度的影響而發(fā)泡，造成材料性能急劇下降的致命缺點(diǎn)。各反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：
聚氨酯反應(yīng)：R-NCO+R′OHRHNCOOR′
聚脲反應(yīng)：R-NCO+R′NH2RNHCONHR′
異氰酸酯與水的反應(yīng)：R-NCO+H2ORNHCOOH
RNHCOOHRNH2+CO2↑(氣體)
采用MCDEA以及常用擴(kuò)鏈劑分別與不同NCO含量PTMG體系的預(yù)聚體反應(yīng),制得聚氨酯彈性體。將聚氨酯彈性體放入酸液、堿液中,一定時(shí)間以后取出,首先進(jìn)行外觀檢查,再進(jìn)行重量測定分析。通過分析各平行試驗(yàn)的增重率,得到各組試驗(yàn)體系耐酸液和堿液的性能。結(jié)果表明,以MCDEA作為擴(kuò)鏈劑,不同NCO含量的預(yù)聚體,氨酯彈性體耐酸堿性顯著提高。
以咔唑?yàn)樵虾铣闪诵滦蛿U(kuò)鏈劑N-乙基-3,6-二氨基咔唑;將其與端氨基聚醚和甲苯-2,4-二異氰酸酯(TDI)經(jīng)溶液聚合合成了新型聚脲;采用紅外光譜表征了新型擴(kuò)鏈劑和聚脲的結(jié)構(gòu).結(jié)果表明,以N-乙基-3,6-二氨基咔唑作為擴(kuò)鏈劑合成聚脲時(shí),隨異氰酸酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,凝膠時(shí)間逐漸變短;所制備的聚脲的拉伸強(qiáng)度達(dá)25MPa,斷裂伸長率降低為105%.
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4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA) http://www.mctechserv.com |
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