|
|
|
聚氨酯改性環(huán)氧樹(shù)脂用擴(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：2017-7-22 11:15:34 |
本文介紹聚氨酯改性環(huán)氧樹(shù)脂用擴(kuò)鏈劑。
采用紅外光譜對(duì)聚合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，探討了聚氨酯預(yù)聚體對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂改性的過(guò)程中可能發(fā)生的反應(yīng)種類(lèi)及反應(yīng)機(jī)理，對(duì)聚氨酯改性環(huán)氧樹(shù)脂的應(yīng)用研究具有重要的指導(dǎo)意義。
實(shí)驗(yàn)原料：甲苯二異氰酸酯(TDI);聚醚210;聚氨酯改性環(huán)氧樹(shù)脂用擴(kuò)鏈劑;二月桂酸二丁基錫,1，2-環(huán)氧環(huán)己烷-4，5-二甲酸二縮水甘油酯(TDE-85);甲基四氫鄰苯二甲酸酐(MeTHPA);2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)。
端異氰酸酯基PU預(yù)聚體的制備在四口燒瓶中加入聚醚210，首先加熱抽真空脫水，80℃左右緩慢加入化學(xué)計(jì)量的TDI，攪拌至所需時(shí)間后停止反應(yīng)，即得到端異氰酸酯的PU預(yù)聚體，冷卻至室溫待用。
IPN產(chǎn)物的制備。將TDE-85置于80℃左右真空干燥箱中抽真空脫水氣，冷卻至60℃左右按比例加入端異氰酸酯的PU預(yù)聚體、擴(kuò)鏈劑1，4-丁二醇、固化 MeTHPA以及固化促進(jìn)劑DMP30(占固化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的1%)，混合均勻后再放置于80℃真空干燥箱內(nèi)脫氣30min，澆到聚四氟乙烯板上，經(jīng)程序升溫固化(80℃/1h+100℃/2h+140℃/10h)。其他產(chǎn)物的制備過(guò)程均同上述過(guò)程類(lèi)似，只是加入原料的種類(lèi)、數(shù)量有變。
采用AVATAR360型紅外分析儀對(duì)原料TDE-85、聚醚二元醇GM210以及PU預(yù)聚體、1#～5#樣品進(jìn)行紅外光譜分析。固體樣品采用溴化鉀壓片法進(jìn)行檢測(cè)，液體樣品直接測(cè)試或經(jīng)過(guò)四氯化碳稀釋后檢測(cè)。
在合成中，聚氨酯改性環(huán)氧樹(shù)脂用擴(kuò)鏈劑具有以下功能：
(1)低分子二元或三元或四元化合物能使聚氨酯反應(yīng)體系迅速地進(jìn)行擴(kuò)鏈和交聯(lián)。
(2)它們具有能與反應(yīng)體系進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的特性基團(tuán)，分子量低，反應(yīng)活潑，對(duì)異氰酸酯和聚醇體系構(gòu)成較強(qiáng)的反應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)幾率，它們能極其有效地調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的反應(yīng)速度;可以使用不同品種的交聯(lián)劑及用量，調(diào)節(jié)反應(yīng)物粘度增長(zhǎng)等工藝參數(shù)，使之適應(yīng)加工的要求。
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(huì)浸出,也不會(huì)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。
(3)利用擴(kuò)鏈劑參與反應(yīng)并進(jìn)入聚合物主鏈中，可以將擴(kuò)鏈劑分子中的某些特性基團(tuán)結(jié)構(gòu)引入聚氨酯主鏈中，能影響聚氨酯的某些性能。
DMBA合成的水性聚氨酯在性能各方面都是優(yōu)于以DMPA為親水?dāng)U鏈劑的水性聚氨酯。二羥甲基丙酸（DMPA）作為擴(kuò)鏈劑，其電離度低、耐熱性較差，很難制備出高固含量、高性能的水性聚氨酯乳液。
另外，由于DMPA自身的特點(diǎn)，存在反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、連續(xù)化生產(chǎn)難和胺類(lèi)中和劑氣味重、乳液固含量較低、初黏強(qiáng)度較差和膠膜力學(xué)性能差等缺陷。針對(duì)這些問(wèn)題，研究人員也在做各方面的探索研究，消除不良因素的干擾，尋找性能更優(yōu)良的材料。
擴(kuò)鏈劑中羥基和胺基反應(yīng)活性的不同導(dǎo)致了HTPB/IPDI系聚氨酯反應(yīng)流變性的極大差異。1,42丁二醇擴(kuò)鏈反應(yīng)凝膠時(shí)間長(zhǎng),反應(yīng)完全需13046s,生產(chǎn)效率低、能耗大;3,3’2二乙基24,4’2二苯基甲烷二胺僅需3958s反應(yīng)完全,凝膠時(shí)間適當(dāng),適合HTPB/IPDI系聚氨酯制品的生產(chǎn);脂肪族二胺D2230反應(yīng)快,僅758s完全固化,凝膠時(shí)間短,無(wú)法滿(mǎn)足澆注生產(chǎn)工藝的要求。
BDO擴(kuò)鏈聚氨酯有顏色較深的分散相存在,尺寸100～1000nm,形成了較完全的微相分離結(jié)構(gòu);MOEA擴(kuò)鏈聚氨酯中顏色較深的分散相的尺寸則小了很多,最大的聚集體只有300nm,且軟硬段界面相對(duì)模 糊,微相分離較差;而脂肪族二胺D2230擴(kuò)鏈聚氨酯形成了均一的相溶合體系。
根據(jù)對(duì)聚氨酯AFM相圖中微觀結(jié)構(gòu)的研究,認(rèn)為某個(gè)特定聚氨酯的微觀結(jié)構(gòu)是聚氨酯軟/硬段間的熱力學(xué)不相容性、反應(yīng)流變性和軟硬鏈段的運(yùn)動(dòng)能力這3個(gè)因素共同作用的結(jié)果,而且需對(duì)聚氨酯試樣的軟硬段結(jié)構(gòu)及其固化交聯(lián)過(guò)程進(jìn)行具體分析才能判斷其中的主導(dǎo)因素。
無(wú)論P(yáng)TMG型還是PHA型聚氨酯,乙二醇為擴(kuò)鏈劑制備的聚氨酯涂膜具有較高的拉伸強(qiáng)度,而由1,62己二醇為擴(kuò)鏈劑制備的聚氨酯涂膜的力學(xué)強(qiáng)度最低。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA) http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
