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聚氨酯彈性體的擴(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：2018-2-13 14:23:09 |
聚氨酯彈性體的合成方法大體分為本體法和溶液法兩種，本體法生產(chǎn)成本低，但反應(yīng)較難控制，所得彈性體分子結(jié)構(gòu)不如溶液法得到的聚合物規(guī)整。本文采用這兩種合成方法。
本體聚合。本體法采用一步法進(jìn)行，即將低聚物多元醇、二異氰酸酯、聚氨酯彈性體的擴(kuò)鏈劑等同時(shí)混合均勻后直接注入反應(yīng)器中，在反應(yīng)器中進(jìn)一步反應(yīng)。先將PBA放入80攝氏度烘箱預(yù)熱，BDO與MDI均放入60!烘箱預(yù)熱，然后在四氟燒杯中按設(shè)計(jì)配方準(zhǔn)確稱量各原料，稱量順序?yàn)镻BA、BDO，最后加入MDI。立即快速攪拌反應(yīng)，轉(zhuǎn)速1000r/min以上，攪拌1~2min，反應(yīng)劇烈放熱時(shí)，快速將其倒入反應(yīng)器中，置入70!烘箱8h以上，然后轉(zhuǎn)移到120!烘箱熟化2h。待樣品冷卻后將其從反應(yīng)器取下，備用。
Shaperetention=(L1-L0)100%/L0;Shaperecovery=(2L0-L2)?100%/L0。耐水解性能:將試樣放入100!的沸水浴中水煮8h后，放入60!的真空烘箱中干燥1d，然后進(jìn)行拉伸性能測(cè)試，計(jì)算水解老化前后的拉伸強(qiáng)度損失。
溶液聚合。溶液法采用兩步法進(jìn)行:首先是預(yù)聚體的制備，將干燥后的PBA和PTMG加入到500mL四頸瓶中，N2保護(hù)下機(jī)械攪拌，在70!時(shí)將處理過(guò)的MDI和70mLDMF，用恒壓滴液漏斗緩慢滴加至四頸瓶中反應(yīng)。
控制溫度在60~70攝氏度反應(yīng)大約2h，得聚氨酯預(yù)聚體。其次為聚氨酯彈性體的擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈反應(yīng)，按照-NCO的含量算出要加入聚氨酯彈性體的擴(kuò)鏈劑的質(zhì)量，并按計(jì)算值加入處理過(guò)的1，4丁二醇，充分?jǐn)嚢琛？刂茰囟仍?0~80攝氏度反應(yīng)大約1.5~2h，反應(yīng)結(jié)束后將物料倒入干凈的聚四氟乙烯模具中，置于70!鼓風(fēng)烘箱中除去溶劑DMF。
硬段對(duì)聚氨酯彈性體性能的影響。以PBA為軟段，采用本體法，合成出一系列硬段(HS)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為23%、28%、32%、35%和39%的聚氨酯彈性體。用GPC測(cè)得Mn=5.9?104 ~6.9?104 。
紅外光譜，3340~3336cm-1附近的寬峰是氨酯(脲)鍵N%H的伸縮振動(dòng)，1734cm-1 處的吸收峰為羰基的伸縮振動(dòng)，1176cm-1為C%O%C的伸縮振動(dòng)，以上吸收帶的出現(xiàn)表明了氨酯鍵的形成。
此外在2270cm-1附近并沒有出現(xiàn)吸收峰，這表明%NCO基團(tuán)已經(jīng)被聚氨酯彈性體的擴(kuò)鏈劑反應(yīng)完畢，2953cm-1和2868cm-1處的2個(gè)強(qiáng)峰對(duì)應(yīng)%CH2%肩峰的伸縮振動(dòng)，1218cm-1處的窄峰是O=C%O%C吸收譜帶伸縮振動(dòng)，1532cm-1左右的中強(qiáng)峰為苯環(huán)上%C=C%鍵的伸縮振動(dòng)，從以上特征峰分析可看出，該樣品的異氰酸酯為芳香族異氰酸酯，軟段為聚酯型。
隨著硬段質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，代表參與形成氫鍵的羰基峰(1702cm-1)的強(qiáng)度增加，而自由羰基的伸縮振動(dòng)峰(1730cm-1)強(qiáng)度減弱。硬段間氫鍵的作用力和偶極偶極的相互作用力的強(qiáng)弱是影響羰基伸縮振動(dòng)峰強(qiáng)度的主要因素。
間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HER)-固體
產(chǎn)品應(yīng)用：HER 是一種對(duì)稱的芳香族二醇擴(kuò)鏈劑，它與MDI有著良好的配伍性。廣泛應(yīng)用于混煉型、澆注型、熱塑型的PU彈性體制品。這種材料已經(jīng)被證實(shí)能夠較大限度地維持彈性體的持久性、彈性和可塑性，并把收縮性限制到較小，沒有污染。同時(shí)，該材料除具有芳香族擴(kuò)鏈的優(yōu)點(diǎn)外，還避免了HQEE在稍微降溫情況下迅速結(jié)晶現(xiàn)象的不足，提供了更好的可塑性、撕裂強(qiáng)度、初始強(qiáng)度、邵氏硬度、壓縮變形、斷裂變形以及低收縮性、抗切割、柔韌性好、防滲透性、熔點(diǎn)低、操作方便等特殊優(yōu)點(diǎn)。如鑄輪、密封件、壓制墊、非粘結(jié)合輪胎、泥漿管內(nèi)襯、滑板輪、鞋部件、飲料容器、氨綸以及軟質(zhì)和硬質(zhì)包裝材料等。
包裝儲(chǔ)運(yùn)：紙板桶，內(nèi)襯黑色塑料袋；20公斤裝。
因此，隨著硬段含量的增加，更多的%C=O和%HNCOO%參與形成氫鍵，導(dǎo)致硬段分子鏈之間的相互作用力增加。實(shí)驗(yàn)證明，隨著硬段含量提高，其序列長(zhǎng)度也增加，軟硬段的相容性變差，體系中形成了更多的氨基甲酸酯基團(tuán)，即體系中有了更多的質(zhì)子給體與受體，使得整個(gè)體系的氫鍵化程度提高。
黑色區(qū)域一般是聚氨酯的硬段微區(qū)，而棕色區(qū)域則歸于軟段微區(qū)，硬段分布在軟段中，呈明顯的微相分離。
隨著硬段含量的增加，硬段區(qū)域中羰基之間的氫鍵的相互作用增加，并且硬段中苯環(huán)產(chǎn)生的誘導(dǎo)偶極的作用也增強(qiáng)，硬段更容易聚集，導(dǎo)致硬段含量在35%左右的相疇明顯大于23%的，呈現(xiàn)更明顯的相分離狀態(tài)，較強(qiáng)的極性力和氫鍵使硬段聚集得更加緊密，結(jié)晶度較高，形成明顯的硬段相，均勻地分布在軟段中，起到物理交聯(lián)點(diǎn)的作用，該結(jié)構(gòu)的存在能夠明顯提高聚合物的力學(xué)強(qiáng)度。
由于聚氨酯大分子中含有的基團(tuán)都是強(qiáng)極性基團(tuán)，而且大分子中還含有聚醚或聚酯柔性鏈段，使得聚氨酯具有以下特點(diǎn)：
①較高的機(jī)械強(qiáng)度和氧化穩(wěn)定性；
②具有較高的柔曲性和回彈性；
③具有優(yōu)良的耐油性、耐溶劑性、耐水性和耐火性。
由于聚氨酯具有很多優(yōu)異的性能，所以其具有廣泛的用途。
聚氨酯主要用作聚氨酯合成革、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯涂料、聚氨酯粘合劑、聚氨酯橡膠（彈性體）和聚氨酯纖維等。此外，聚氨酯還用于土建、地址鉆探，采礦和石油工程中，起堵水、穩(wěn)固建筑物或路基的作用；作為鋪面材料，用于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的跑道、建筑物的室內(nèi)地板等。
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固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
