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聚氨酯橡膠擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-8-4 11:09:38 |
本文介紹聚氨酯橡膠擴鏈劑。
聚氨酯橡膠是一類性能介于橡膠和塑料之間的彈性材料，亦有彈性塑料之稱。其特點是硬度高而富有彈性，耐磨性卓越，而且具有良好的機械強度，耐油性、抗氧性和抗臭氧性、低溫性能及抗輻射性能也很出色。作為特種橡膠在許多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。
MOCA為白色至淺黃色針狀結(jié)晶體，有吸濕能力，易溶于丙酮、四氫呋喃、二甲基甲酰胺溶劑，溶于乙醇、苯、甲苯；但該類二胺擴鏈劑在1973年，美國有人對它提出致癌嫌疑，雖經(jīng)過幾十年的系統(tǒng)毒性研究得出了否定的結(jié)論，但許多國家對MOCA的使用仍持謹慎態(tài)度。
1969年開發(fā)出取代MOCA的無毒型二胺擴鏈劑，學(xué)名為3，5-二氨-4-氯苯甲酸異丁醇酯，商品名稱為Baytec-1604。該擴鏈劑熔點和反應(yīng)活性稍低，易于加工操作，并能賦予聚氨酯橡膠優(yōu)異的物理機械性能。但該擴鏈劑的不足之處是它熔融后呈褐色，僅適用于制備深色的高性能PUR制品。
自20世紀30年代發(fā)明聚氨酯橡膠以來，由于其性能優(yōu)異，尤其是其高耐磨、高強度、高硬度下的高彈性、高吸震能力及耐油、粘接性好等特點，使其在國民經(jīng)濟的許多領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。
聚氨酯彈性體擴鏈劑(有時稱固化劑)有二元醇和二元胺兩類，用后者固化得到的澆注型聚氨酯彈性體力學(xué)性能優(yōu)異，在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用比較多。 目前二元胺擴鏈劑中應(yīng)用最多的是3，3’2二氯24，4’2二氨基二苯基甲烷(MOCA)。有人認為MOCA有致癌嫌疑。
從工藝角度上講，MOCA最大的缺點是，它是固體，可能有粉塵污染，使用前必須在110℃以上預(yù)先熔化;而且因為擴鏈劑及預(yù)聚體溫度高，混合操作時間(釜中壽命)較短。因此，國外發(fā)達 國家限制了其應(yīng)用，并競相研制生產(chǎn)新型擴鏈劑，試圖取代MOCA。對擴鏈劑的要求是低毒、價廉、液體化、操作壽命適當。
國內(nèi)外開發(fā)了一些新型芳香族二胺擴鏈劑如二氨基二甲硫基甲苯(DADMT，商品牌號Ethacure300)和2，42二氨基252巰基甲苯(商品牌號TX21)。本工作將兩種液態(tài)擴鏈劑DADMT和TX21與固態(tài)擴鏈劑MOCA在聚氨酯彈性體中的應(yīng)用作了對比。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)
聚脲
降低凝膠反應(yīng)速度,使得用噴涂澆鑄技術(shù)生產(chǎn)這種高硬度聚合物成為可能。延長的凝膠速度可以改善與基層的粘著性、流動性、涂層之間的結(jié)合及表面質(zhì)量。使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作為熟化劑,可顯著提高聚合物的抗沖擊性能低溫性能。
主要儀器設(shè)備。常規(guī)玻璃儀器;QLB2D400mm×400mm平板硫化機;XLD2250型電子式橡膠拉力實驗機;CJ26A型 落球式回彈試驗機;邵A硬度計。
聚氨酯彈性體的合成。在裝有攪拌器、溫度計的三口瓶中加入聚酯多元醇，于110～120℃下真空脫水1～2h，然后降溫至60℃，加入TDI，緩慢升溫至80℃，保溫反應(yīng)2h，脫 氣后倒出，得到NCO質(zhì)量分數(shù)為5%的預(yù)聚物，密封備用。取一定量的預(yù)聚物，分別加入計量好的MOCA、DADMT、TX21三種擴鏈劑，迅速攪拌均勻，在平板硫化機上加熱加壓成型，并于100℃下硫化1h。 硫化后的試樣于90～100℃下后熟化8h。
三種擴鏈劑對工藝性能的影響。分別用MOCA、DADMT、TX21三種擴鏈劑固化相同的PEA2TDI預(yù)聚物，由于這三種擴鏈劑在常溫下的狀態(tài)不同，它們固化時所需要的操作條件也不同。MOCA固化體系，預(yù)聚物溫度80～90℃，MOCA溫度95～105℃，凝膠時間2～3min。如果溫度過高，則操作期過短，在組分間充分混合均勻之前已經(jīng)固化，易出現(xiàn)次品;如果溫度過低，則兩組分混合后可能有MOCA析出，在制品表面和內(nèi)部出現(xiàn)雪花狀MOCA晶體，影響制品外觀和質(zhì)量。
將預(yù)聚物分別與MOCA、DADMT、TX21三種擴鏈劑混合后，觀察到其粘度隨時間而變化的趨勢，發(fā)現(xiàn)三個體系均隨時間的增加粘度上升，但是變化的速度不同，MOCA因為使用溫度較高，粘度升高得快，因此操作時間短，而DADMT和TX21因為可以在常溫下使用，操作時間相對較長，尤其是TX21，粘度增加較DADMT慢，但是在達到凝膠前粘度有一個突變點。
脂肪醇類擴鏈劑在聚氨酯彈性體、涂料等產(chǎn)品中，尤其是MDI基PUR產(chǎn)品中，是應(yīng)用極廣的擴鏈劑。
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