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聚氨酯高彈性纖維用擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-1-20 16:31:55 |
聚氨酯纖維是高彈性纖維，由含質(zhì)量分?jǐn)?shù)８５％以上的線性聚氨基甲酸酯高聚物加工制成。
嵌段共聚物的合成原理。理論上ＰＵ纖維可用交聯(lián)或線性ＰＵ來制備，由于要制成具有重現(xiàn)性好的交聯(lián)氨綸困難較大，絕大多數(shù)商品氨綸采用線性ＰＵ制備工藝，其原理是：二官能團(tuán)的異氰酸酯與聚氨酯高彈性纖維用擴(kuò)鏈劑二元醇或二元胺中活性氫原子反應(yīng)，形成高相對分子質(zhì)量的聚氨基甲酸酯或ＰＵ－脲（ＰＵ－Ｕ）。
第一步是高分子二羥基化合物（高分子二醇）與二異氰酸酯反應(yīng)，形成端異氰酸酯齊聚物（簡稱預(yù)聚體）。
該過程形成了ＰＵ纖維的特征官能團(tuán)氨酯基團(tuán)，生成的預(yù)聚體相對分子質(zhì)量明顯增大，其兩端仍是活性基團(tuán)。
第二步是端ＮＣＯ預(yù)聚物在高極性溶劑如二甲基甲酰胺（ＤＭＦ）或二甲基乙酰胺（ＤＭＡｃ）中進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，生成嵌段ＰＵ－Ｕ。
在此過程中除了生成氨酯結(jié)構(gòu)，還形成了極性更強(qiáng)的脲結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了硬段結(jié)構(gòu)部分的尺寸。
由于聚氨酯高彈性纖維用擴(kuò)鏈劑二胺擴(kuò)鏈反應(yīng)速度極快，為降低和控制擴(kuò)鏈速度，調(diào)節(jié)ＰＵ－Ｕ的相對分子質(zhì)量，防止形成大量凝膠，保證聚合液的黏度穩(wěn)定，通常在聚氨酯高彈性纖維用擴(kuò)鏈劑中或在加聚氨酯高彈性纖維用擴(kuò)鏈劑之后加入少量單官能團(tuán)物質(zhì)（如二乙胺），這種單官能團(tuán)物質(zhì)一般稱為終止劑。
在ＰＵ彈性纖維的制備過程中，一般使用不易 結(jié)晶的中等相對分子質(zhì)量的聚酯或聚醚多元醇組成軟段，在ＰＵ中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在６５％￣９０％。它們構(gòu)成連續(xù)相，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Ｔｇ）低，分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)好，常溫下處于高彈狀態(tài)，受到應(yīng)力后很容易發(fā)生形變，從而賦予纖維類似橡膠的彈性。
國際上統(tǒng)稱為“斯潘德克斯”（Ｓｐａｎｄｅｘ），我國稱為“氨綸”，它是一種由ＰＵ嵌段共聚物制成的纖維，該共聚物由軟段和硬段２種鏈段構(gòu)成。
產(chǎn)品特點：
在不損失機(jī)械強(qiáng)度前提下，獨特的適用期
粘度極低，易于和其他固化劑混合
活潑氫當(dāng)量低，添加比例小
蒸汽壓很低
適中的固化速度，用于復(fù)合材料，膠粘劑和地坪領(lǐng)域時利于改善操作工藝
甲基環(huán)己二胺(脂環(huán)胺類固化劑擴(kuò)鏈劑HTDA)是一種帶側(cè)甲基的脂環(huán)胺單體，是一支新型的脂環(huán)胺類環(huán)氧樹脂固化劑。
該產(chǎn)品可單獨用作固化劑，還可與其他普通環(huán)氧固化劑（如：脂肪胺，脂環(huán)胺、芳香胺、酸酐等）或通用促進(jìn)劑（如：叔胺、咪唑）混合使用，在寬廣的溫度范圍類固化環(huán)氧樹脂，適用于復(fù)合材料、涂料、膠粘劑和地坪等領(lǐng)域;可用于聚酰胺、聚酰亞胺等有機(jī)合成;可用于聚氨酯做胺類擴(kuò)鏈劑，與異氰酸酯基形成脲鍵，提高產(chǎn)品的綜合性能。
１９３７年Ｏ． Ｂａｙｅｒ和Ｈ． Ｒｉｎｋｅ首先用六亞甲基二異氰酸酯（ＨＤＩ）和１，４－丁二醇（ＢＤＯ）合成了ＰＵ材料，牌號為貝綸Ｕ。貝綸Ｕ的特點是具有剛性與低吸濕性，可制成鬃絲與纖維，但未能工業(yè)化生產(chǎn)。隨著對ＰＵ深入研究，人們逐漸認(rèn)識了ＰＵ的多種優(yōu)異性能，高彈性機(jī)理也被深入研究。
１９５９年Ｒ．Ｊ．Ａｔｅｒ報道了以聚四氫呋喃（ＰＴＭＥＧ）和甲苯二異氰酸酯（ＴＤＩ）制?。校諒椥岳w維的技術(shù)，開始實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，并命名為Ｌｙｃｒａ（萊卡）。從２０世紀(jì)６０年代開始，世界許多國家生產(chǎn)氨綸，歐洲、日本及世界各地陸續(xù)建立起不少生產(chǎn)裝置，至１９６７年廠商已有３０家左右。
２０世紀(jì)７０年代世界氨綸總產(chǎn)量為０．７萬ｔ／ａ，１９９０年總產(chǎn)量超過５．８萬ｔ／ａ。從２０世紀(jì)９０年代末開始，由于市場需求迅速增加，使氨綸生產(chǎn)進(jìn)入了快速發(fā)展階段，平均年增長率超過１０％。
氨綸性能優(yōu)良，素有“類味精型”纖維的美譽(yù)，在織物中只要加入少許氨綸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)２％￣２５％），足以改善織物性能，使織物的檔次大為提高。氨綸自身的彈性優(yōu)點與其他纖維的固有特性有機(jī)結(jié)合，相得益彰。隨著化工、化纖和紡織技術(shù)進(jìn)步，氨綸的應(yīng)用領(lǐng)域必將更加廣闊。
ＰＵ彈性纖維根據(jù)軟段的高分子二醇不同可分為聚酯型和聚醚型２大類，相比之下由聚醚組成的軟段內(nèi)旋轉(zhuǎn)比聚酯的好，因而聚醚型氨綸的柔軟性及彈性比聚酯型好。軟段鏈長增加時，即相對分子質(zhì)量增大，柔韌性及彈性會隨之提高，但相對分子質(zhì)量過大，會使大分子的結(jié)晶傾向增加，反而影響氨綸的使用性能，所以相對分子質(zhì)量為１５００￣４０００。
早期制備氨綸曾使用高純度ＴＤＩ，因其揮發(fā)性強(qiáng)，毒性大，且缺乏定向性，現(xiàn)在已很少使用。目前主要使用二苯基甲烷－４，４＇－二異氰酸酯（ＭＤＩ），ＭＤＩ有２個苯環(huán)結(jié)構(gòu)，使生成的聚合物排列更加規(guī)整，熱穩(wěn)定性好。
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