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聚氨酯含氟擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-8-2 11:43:52 |
本文介紹聚氨酯含氟擴(kuò)鏈劑。
利用邁克爾加成反應(yīng)合成了一系列氟鏈長度不同的聚氨酯含氟擴(kuò)鏈劑二元醇，并將其接入聚氨酯中，從而合成了一系列在支鏈上含有氟原子的新型聚氨酯。
通過IR對含氟二元醇及含氟聚氨酯進(jìn)行了表征，并對含氟聚氨酯的表面性能與熱性能進(jìn)行了研究。聚氨酯含氟擴(kuò)鏈劑實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:氟元素的引入大大增強(qiáng)了聚氨酯膜的耐水拒油性，耐化學(xué)品性，同時(shí)提高了聚氨酯的熱性能；氟鏈越長，聚氨酯的表面性能越好，具有優(yōu)良的耐化學(xué)品性，同時(shí)熱性能也有很大提高。
含氟聚氨酯是一類具有特殊功能的高分子材料，由于氟的引入既保持了聚氨酯原有的特性，又可賦予其卓越的耐候性、耐化學(xué)介質(zhì)性、較高的使用溫度、抗污染性和低摩擦性。合成了一種含氟二元胺即2，2一雙[4一(4一氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷(BAPF6P)，并以此含氟二元胺聚氨酯擴(kuò)鏈劑，合成了一系列不同硬段含量的含氟聚氨酯彈性體(FPtJE)。
原料。2，2一雙(4一羥基苯基)六氟丙烷全氟雙酚A，化學(xué)純;對氯硝基苯，化學(xué)純;甲苯二異氰酸酯(TDI一80)，工業(yè)級;聚四氫呋喃二醇(PTMC;)，聚合級，數(shù)均分子量為1000，使用前在120~C真空預(yù)干燥3h;N，N一二甲基甲酰胺(DMF)，分析純;85%水合肼、乙二醇單甲醚、1，4一二氧六環(huán)、甲醇、乙醇、鹽酸、氨水和碳酸鉀，化學(xué)純。
含氟二元胺聚氨酯擴(kuò)鏈劑及彈性體的合成：含氟二元胺聚氨酯擴(kuò)鏈劑的合成將 O.3mol 2，2一雙(4一羥基苯基)六氟丙烷、O.64mol對氯硝基苯、0.66mol K2C03和600ml DMF一次投入裝有攪拌器、溫度計(jì)及回流冷凝管的1000ml四頸瓶中，邊攪拌邊逐漸加熱升溫至145℃左右，反應(yīng)12h后將反應(yīng)物冷卻過濾。
在快速攪拌下將濾液倒人600ml甲醇中沉淀，充分?jǐn)嚢?h后抽濾，并用去離子水反復(fù)洗滌沉淀，最后再用甲醇洗滌一次。產(chǎn)物在60℃真空干燥箱中干燥24h，得淡黃色粉末狀的2，2一雙[4一(4一硝基苯氧基)苯基]六氟丙烷(BNPF、6P)，產(chǎn)率為90%。
在裝有攪拌器、恒壓滴液漏斗、溫度計(jì)和回流冷凝管的500ml四頸瓶中加入80g BNPF6P、10g活性炭、1.3g FeCl3·6H20和270m1乙二醇單甲醚。在攪拌下加熱升溫至100℃，在此溫度下攪拌0.5h使BNPF、6 P充分溶解。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)產(chǎn)品用途
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可應(yīng)用于硬泡、軟泡、涂料、膠粘劑、密封劑、彈性體、典型的使用量為多元醇的1-5%。4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA還可應(yīng)用于噴涂聚脲、及多種用于金屬和混凝土修補(bǔ)的化合物。
軟泡
大塊泡沫 - 在標(biāo)準(zhǔn)的TDI和高回彈泡沫組合料中,加入3-5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和承載性能,在多數(shù)情況下,這些優(yōu)點(diǎn)在降低泡沫密度得以實(shí)現(xiàn)在聚酯泡沫中,同樣比例的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以顯著提高撕裂強(qiáng)度和承載性能,而不影響泡沫的其他性能。
冷模塑泡沫 - 在商業(yè)應(yīng)用中已經(jīng)證實(shí),加入1-2php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 可降低密度、軟化泡沫,從而使泡沫性能得以優(yōu)化。還可以增強(qiáng)拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和延伸率,縮短脫模時(shí)間。
硬泡
聚氨酯硬泡 – 在有水或無水硬泡體系中使用3-5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA, 可明顯提高泡沫的壓縮強(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性,同時(shí)降低易脆性,提高閉孔率,降低導(dǎo)熱系數(shù)。
聚異氰脲酸酯硬泡 - - 在系統(tǒng)中加入5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高壓縮強(qiáng)度100%,在高比例水發(fā)泡或全水發(fā)泡中,尺寸穩(wěn)定性顯著改善。
涂料/膠粘劑/密封劑/彈性體
涂料 - - 4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室溫熟化.配合適當(dāng)?shù)拇呋瘎┕彩旎瘎?可以生產(chǎn)用于噴涂、澆鑄法的組合料系統(tǒng)。用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化劑的配方,可以提高粘著性和表面質(zhì)量。
膠粘劑 - 4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基層更好地潤濕,熟化后的聚合物與涂敷的表面更好地粘著。硬彈性體- - 4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于MDI半預(yù)聚物的熟化,以生產(chǎn)一系列硬度高的彈性體。
軟彈性體 – 使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化劑可以延長釜中壽命,從而生產(chǎn)用作工業(yè)密封材料的軟彈性體。
然后用恒壓滴液漏斗向反應(yīng)瓶中緩慢滴加85%水合肼130ml。滴加完畢后將體系溫度控制在105～110~C反應(yīng)10h。將反應(yīng)液冷卻至40～50℃后過濾，濾渣用溫?zé)岬囊叶紗渭酌严礈煲淮危瑢V液轉(zhuǎn)入燒杯中以300ml 20%鹽酸中和，產(chǎn)生白色的二胺鹽酸鹽沉淀，然后再加入氨水調(diào)節(jié)pH至11～12為止。
將沉淀物過濾并用去離子水反復(fù)洗滌至中性，以無水乙醇重結(jié)晶提純，置于60~C真空烘箱中干燥24h，得灰色粉末狀產(chǎn)物2，2一雙[4一(4一氨基苯氧基)]苯基六氟丙烷(BAPF6P)，其熔點(diǎn)為162.5℃，產(chǎn)率為74%。
含氟聚氨酯彈性體的合成：將干燥后的50g PTMG加到150ml三頸瓶中，在N2保護(hù)下攪拌，將TDI加到PTMG中，在70～80~C反應(yīng)約3h，得含氟聚氨酯預(yù)聚體并測定預(yù)聚體中NC0含量。將BAPF6 P溶解在l，4一二氧六環(huán)中，控制固體量為30%。
在室溫下按擴(kuò)鏈系數(shù)為0.90將BAPF6P溶液緩慢加入聚氨酯預(yù)聚體中，充分?jǐn)嚢?0min，真空脫氣后倒入干凈的聚四氟乙烯模具中，放置于烘箱中在60～70℃固化，最后在120~C烘箱中熱處理2.5h得FPUE。
含氟聚氨酯彈性體的力學(xué)性能。含氟聚氨酯彈性體的強(qiáng)度、硬度隨硬段含量的增加而升高，而伸長率隨硬段含量的升高而減小，但整個(gè)體系仍燃具。有較好的彈性。拉伸強(qiáng)度最高達(dá)到59.3MPa，伸長率最高達(dá)710.9%。
含氟聚氨酯彈性體的熱學(xué)性能。含氟聚氨酯彈性體的熱分解溫度在200℃以上，具有較好的耐熱性。隨著硬段含量的提高，了逐漸升高，F(xiàn)PUE的耐寒性能逐漸降低，而耐熱氧化性逐漸提高。
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