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聚氨酯彈性體用混合擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-3-29 11:03:34 |
為制備80℃下長期使用的低壓縮永久變形密封材料，以聚己內(nèi)酯二元醇（ PCL）、4，4′－二苯基甲烷二異氰酸酯（ MDI）、1，4－丁二醇（ BDO）、氫醌雙（2－羥乙基）醚（ HQEE）為原料，采用預(yù)聚體法合成熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）。
研究聚合溫度、—NCO／—OH摩爾比以及聚氨酯彈性體用混合擴(kuò)鏈劑HQEE／BDO質(zhì)量比對(duì)TPU力學(xué)和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著聚合溫度的 提高，TPU的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度提高，聚合溫度為120℃時(shí)TPU的力學(xué)性能最好；隨著—NCO／—OH摩爾比的提高，TPU的拉伸強(qiáng)度提高，撕裂強(qiáng)度先增加然后降低，壓縮永久變形先降低然后增加，微相分離程度降低，彈性滯后增加；隨著聚氨酯彈性體用混合擴(kuò)鏈劑HQEE／BDO質(zhì)量比的 增加， TPU的硬度、回彈率逐漸增加，拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度先增加后降低，壓縮永久變形先降低后增加，微相分離程度提高，彈性滯后減小，當(dāng)聚氨酯彈性體用混合擴(kuò)鏈劑 HQEE／BDO質(zhì)量比為80／20時(shí)TPU的壓縮永久變形（80℃×70 h）最低為21％。
熱塑性聚氨酯彈性體具有高強(qiáng)度、韌性好、耐磨、耐油等優(yōu)異性能。20世紀(jì)90年代末期至21世紀(jì)初國內(nèi)引進(jìn)多條熱塑性聚氨酯彈性體生產(chǎn)線，主要用于密封墊、密封橡膠和制鞋業(yè)等生產(chǎn)。
國內(nèi)外近年來對(duì)聚氨酯彈性體研究比較活躍，有許多新品種值得關(guān)注，如：
采用納米金屬氧化物和無機(jī)鹽作為抗靜電材料制備的抗靜電聚氨酯彈性體，或者采用在聚氨酯材料中加入本征導(dǎo)電高分子，經(jīng)過分散復(fù)合、層積復(fù)合等方式得到共混物，今后研究重點(diǎn)是解決本征導(dǎo)電高分子與聚氨酯彈性體的相溶和成型問題。
耐高溫聚氨酯彈性體，選擇異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑等原料加以改善，如脂肪族的CHDI（1,4-環(huán)己烷二異氰酸酯）和HDI（六亞甲基二異氰酸酯）比常用的芳香族MDI和TDI耐熱性好，尤其是以CHDI制備的聚氨酯彈性體具有較好加工性和優(yōu)異耐高溫和耐水解性能
液晶聚氨酯彈性體，近年來液晶聚氨酯彈性體研究比較活躍，該類彈性體材料是含有剛性棒狀等形狀的介晶基元及活性端基的聚合物，主要的封端基團(tuán)有馬來酰亞胺基、異氰酸酯基、環(huán)氧基等基團(tuán)。
4,4'-雙仲丁氨基三苯基甲烷(MDBA)優(yōu)點(diǎn):
液體,安全易操作
釜中壽命長
毒性低-艾姆斯試驗(yàn)為陰性
流動(dòng)性和附著性提高
濕度靈敏性低
可用于MDI預(yù)聚物的熟化
與多種多元醇共熟化劑和其他聚氨酯化學(xué)原料兼容
可用于室溫熟化
硬泡: 增強(qiáng)壓縮強(qiáng)度尺寸穩(wěn)定性,降低易脆性,閉孔率高,導(dǎo)熱系數(shù)低
TDI軟泡: 低密度,高強(qiáng)度,高承載性
MDI軟泡:低密度,低硬度,強(qiáng)度增強(qiáng)
液晶聚氨酯彈性體具有良好的機(jī)械、熱穩(wěn)定性能，作為改性劑可以提高材料的韌性和強(qiáng)度。國內(nèi)湘潭大學(xué)合成的含有端酚羥基及柔性（CH2）6鏈段的液晶聚酯，再與2,4-甲苯二異氰酸酯及甲苯二異氰酸酯-乙二醇加成物進(jìn)行封端反應(yīng)，成功制備了液晶聚氨酯彈性體，引起國內(nèi)業(yè)界的關(guān)注。
高阻尼聚氨酯彈性體，目前全球高阻尼材料品種很多，其中研究最多的就是高阻尼聚氨酯彈性體。美國科研人員開發(fā)的聚氨酯-聚苯乙烯-二乙烯苯同時(shí)互穿的聚合物網(wǎng)絡(luò)高阻尼材料在高溫下阻尼性能優(yōu)異。在汽車、國防、軍工等領(lǐng)域?qū)Ω咦枘岵牧闲阅芤蠛蛿?shù)量需求越來越高，性能優(yōu)良的高阻尼聚氨酯彈性體成為今后聚氨酯彈性體材料開發(fā)的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。
此外還有一些如生物降解彈性體、聚烯烴改性的聚氨酯彈性體、形狀記憶聚氨酯彈性體等。
Heitmiller假定聚合物共混物熔體在流動(dòng)中呈同心層狀的形態(tài)結(jié)構(gòu)，當(dāng)分散較好，層數(shù)很多使得近似公式為：
??1/ηm＝W1/η1＋W2/η2
式中ηm、η1、η2是共混物和各組分的粘度，W1、W2是各組分的重量分?jǐn)?shù)，可見，共混物的粘度與各組分的粘度和重量比相關(guān)。共混物的相容性也能影響聚合物的流動(dòng)性，相容性差，流動(dòng)性有改善的傾向，但會(huì)使力學(xué)性能下降較大，所以一般采用流動(dòng)性好且相容性好的聚合物進(jìn)行共混，以保持力學(xué)性能和流動(dòng)性的平衡。
聚氨酯彈性體是強(qiáng)極性共聚物，與上述提到的幾種極性的熱塑性彈性體均具有較好的相容性。其共混物均具有較佳的性能平衡。
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