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聚氨酯使用的二元胺類擴(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:2017-3-2 15:06:51 |
所謂聚氨酯彈性體是指玻璃化溫度低于室溫,扯斷伸長(zhǎng)率>50%,外力撤出后復(fù)原性比較好的高分子材料,而玻璃化溫度高于室溫的高分子材料稱為塑料。在彈性體中,其扯斷伸長(zhǎng)率較大(>200%)、100%定伸應(yīng)力較?。ㄈ纾?0Mpa)、彈性較好的可稱為橡膠。所以彈性體是比橡膠更為廣泛的一類高分子材料。
聚氨酯彈性體,又稱聚氨酯橡膠,是一類在分子鏈中含有較多的氨基甲酸酯(-NHCOO-)特性基團(tuán)的彈性聚合物材料。它們通常由多異氰酸酯和低聚物多元醇以及多元醇或芳香族兒二胺等制備。
一般聚氨酯使用的二元胺類擴(kuò)鏈劑都是芳香族的,聚氨酯使用的二元胺類擴(kuò)鏈劑最常用的是3,3’-二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺(商品名為MOCA)。
聚氨酯彈性體是彈性體中比較特殊的一大類,其原材料品種繁多,配方各種各樣,可調(diào)范圍很大。聚氨酯彈性體硬度范圍很寬,低至紹爾A10以下的低模量橡膠,高至紹爾D85的高抗沖擊橡膠彈性材料。所以聚氨酯彈性體的性能范圍很寬,是介于從橡膠到塑料的一類高分子材料。
聚氨酯彈性體用的原料主要是三大類,即低聚物多元醇、多異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑(交聯(lián)劑)。除此之外,有時(shí)為了提高反應(yīng)速度,改善加工性能及制品性能,還需加入某些配合劑。下面只對(duì)生產(chǎn)的聚氨酯鞍座所用原材料進(jìn)行具體描述。
反應(yīng)過程:多元醇與二異氰酸酯反應(yīng),制成低分子量的預(yù)聚體;經(jīng)聚氨酯使用的二元胺類擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈反應(yīng),生成高分子量聚合物;然后添加適當(dāng)?shù)慕宦?lián)劑,生成聚氨酯彈性體。
聚氨酯用的低聚物多元醇平均官能度較低,通常為2或2~3.相對(duì)分子質(zhì)量為400~6000,但常用的為1000~2000.主要品類有聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚ε-己內(nèi)酯二醇、聚丁二烯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚合物多元醇等。它們?cè)诤铣删郯滨渲衅鹬浅V匾淖饔?。一般可通過改變多元醇化合物的種類、分子量、官能度與分子結(jié)構(gòu)等調(diào)節(jié)聚氨酯的物理化學(xué)性能。
聚酯多元醇簡(jiǎn)稱聚酯,是聚氨酯彈性體最重要的原料之一。它是由二元羧酸和多元醇縮聚而成,最常用的二元羧酸是己二酸,最常用的多元醇有乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇。

4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)
包裝規(guī)格
18 公斤 馬口鐵桶
200 公斤 鐵桶
貯存( 使用 )注意事項(xiàng)
儲(chǔ)存于標(biāo)識(shí)正確的密閉容器中,置于涼爽通風(fēng)處,遠(yuǎn)離火源。
避免眼睛接觸,避免長(zhǎng)期皮膚接觸或吸入蒸汽。切勿攝入。嚴(yán)禁在存貯容器附近
使用焊、割設(shè)備,以免引起蒸汽爆燃。
此外,一些特殊聚酯還用戊二醇、乙二醇、三羥甲基丙烷、甘油等多元醇。由于可用的多元醇品種多,所以聚酯的分子結(jié)構(gòu)多種多樣,品種牌號(hào)也較多。為了得到端羥基聚酯,必須用過量的多元醇與二元羧酸反應(yīng)。
一般采用間歇法生產(chǎn)聚酯。其反應(yīng)過程分為酯化反應(yīng)和酯交換反應(yīng)兩個(gè)階段。生產(chǎn)裝置大同小異,一般工藝流程,主要設(shè)備包括縮合釜、分餾冷凝器、冷凝器、計(jì)量罐、真空系統(tǒng)、加熱冷卻系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
整個(gè)系統(tǒng)的氣密性要求十分嚴(yán)格。縮合釜攪拌軸可采用端面機(jī)械密封。加料順序先加多元醇和配合劑,后加已二酸,然后充氮。酯化反應(yīng)從加熱升溫開始到220~250℃后約1h基本完成。此階段主要是常壓脫水過程,生成低分子聚酯和縮合水。
當(dāng)升溫到135℃左右時(shí)酯化反應(yīng)最激烈,生成大量縮合水。由于縮合水的蒸發(fā)會(huì)發(fā)生大量氣泡上升,用1,4-丁二醇和1,6-乙二醇為原料時(shí)氣泡尤為激烈。此時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)加熱功率,控制冷凝器出水速度,防止大量水蒸氣將大量分子多元醇帶出分餾冷凝器。
激烈反應(yīng)過后,維持適宜的出水速度,逐漸將反應(yīng)溫度升到220~250℃.當(dāng)酸值降至30mgKOH/g左右或出水量約等于理論水量時(shí),由于混合物中的羥酸很少,酯化難以繼續(xù)進(jìn)行,出水基本停止,酯化反應(yīng)階段基本結(jié)束。本次聚氨酯鞍座中所選用的低聚物多元醇為聚酯多元醇,分子量2000。
力學(xué)性能及耐水性分析。硬段微區(qū)結(jié)構(gòu)對(duì)聚氨酯材料的力學(xué)性能有很大影響,硬段微區(qū)越規(guī)整,氫鍵化程度越高,材料的力學(xué)性能越好, 與前面DMA分析相一致。吸水率以一步擴(kuò)鏈方式的為最高,這是因?yàn)榫郯滨サ挠捕挝^(qū)越規(guī)整,氫鍵化作用越強(qiáng),分子間作用力越大,水分越不容易滲入。
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