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聚醚型聚氨酯脲彈性體擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-8-19 11:00:56 |
本文介紹聚醚型聚氨酯脲彈性體擴(kuò)鏈劑。
以4，4′-二苯基甲烷二胺、甲苯二胺、二乙基甲苯二胺為聚醚型聚氨酯脲彈性體擴(kuò)鏈劑，制備了系列的聚醚型聚氨酯脲彈性體。借助IR研究了軟硬段微相中的氫鍵分布。利用SEM直觀地展示了微區(qū)特征。通過物性的比較，探討了聚醚型聚氨酯脲彈性體擴(kuò)鏈劑的結(jié)構(gòu)對稱性及空間位阻對聚氨酯脲彈性體的形態(tài)及物性的影響。
聚氨酯脲彈性體(PUU)是聚氨酯彈性體的一種，一般是由聚氨酯預(yù)聚體與胺類固化劑反應(yīng)生成。同普通聚氨酯彈性體相比，它的強(qiáng)度、力學(xué)性能比較高，也具有耐磨、耐油、耐撕裂、耐化學(xué)腐蝕、耐射線輻射、粘合性好、吸震能力強(qiáng)等優(yōu)良性 能，在許多工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
由于聚氨酯脲彈性體中存在縮二脲和脲基甲酸酯基團(tuán)，它們的熱分解溫度僅為144攝氏度左右，同普通聚氨酯彈性體相比，雖然其耐熱性有所提高，但是在某些領(lǐng)域仍難以滿足要求。由異氰酸酯三聚反應(yīng)形成的異氰脲酸酯，其穩(wěn)定的三聚六元環(huán)結(jié)構(gòu)和環(huán)上無活潑氫的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使它具有很高的穩(wěn)定性、水解穩(wěn)定性和剛性。一般異氰酸酯環(huán)在200攝氏度以上仍具有熱穩(wěn)定性，含苯異氰脲酸酯環(huán)的熱分解溫度可達(dá)377攝氏度。
異氰脲酸酯含有3個(gè)以上官能團(tuán)，可用于制備高支化度的星型或樹枝型聚合物。含有異氰脲酸酯結(jié)構(gòu)的聚合物具有較好的介電性能、力學(xué)性能和表面硬度，可用于制備各種耐熱絕緣材料。異氰酸酯三聚生成異氰脲酸酯的反應(yīng)廣泛應(yīng)用于制備聚氨酯粘合劑、涂料和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料絕緣材料等領(lǐng)域。本實(shí)驗(yàn)選擇1，3，5–三(二甲氨基丙基)對稱六氫三嗪作為異氰酸酯三聚的催化劑，將異氰脲酸酯基團(tuán)引入到聚氨酯脲彈性體中，考察擴(kuò)鏈系數(shù)對異氰脲酸酯改性的聚氨酯脲彈性體性能的影響規(guī)律。
含有異氰脲酸酯結(jié)構(gòu)的聚氨酯脲彈性體的合成。采用預(yù)聚體法合成聚氨酯脲彈性體。
(1)聚氨酯預(yù)聚體的合成。在備有攪拌器、溫度計(jì)、真空接口三口燒瓶中加入定量聚酯多元醇2356，升溫至100~110攝氏度，真空脫水至多元醇中水含量低于萬分之一，將其降溫至50~60攝氏度后停止抽真空，加入計(jì)量好的TDI-100，快速攪拌，待溫度穩(wěn)定后，緩慢升溫并控制在80~85攝氏度，反應(yīng)5h后，真空脫氣30min，密封保存待用。
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。
(2)聚氨酯脲彈性體標(biāo)準(zhǔn)試片的制備(反應(yīng)成型)。稱取定量的聚氨酯預(yù)聚物，加入少量三聚體催化劑及定量的二胺類固化劑，迅速攪拌均勻后，倒入模具，待出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象后立即合模。在10MPa壓力、120攝氏度下反應(yīng)成型1h。
(3)試片的后處理。脫模后的試片于100攝氏度烘箱中恒溫10h，取出停放5d，即可裁片測試。
彈性體性能測試。
(1)力學(xué)性能測試。聚氨酯脲彈性體應(yīng)力應(yīng)變性能、邵氏硬度和撕裂強(qiáng)度測試分別按GB/T528-1998、GB/T531-1999和GB/529-1999標(biāo)準(zhǔn)測定。
(2)耐溶劑性能測試。將已知質(zhì)量的聚氨酯脲彈性體試樣分別放入環(huán)已酮、四氫呋喃、乙酸乙酯溶劑中密封存放，一定時(shí)間后取出晾干表面溶劑，稱重并計(jì)算試片在不同時(shí)間的溶脹率(溶脹后與溶脹前的質(zhì)量比值)。
熱穩(wěn)定性是由目前配方中的成分的功能作用，較高長度的硬鏈段和甘氨酸存在的關(guān)系增加了聚氨酯彈性體的熱穩(wěn)定性。加入CO的聚氨酯的Tg下降12℃左右，導(dǎo)致不固定鏈的甘油三脂結(jié)構(gòu)作為增塑劑而存在。
DHD型聚氨酯彈性體顯示出相對低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（—57℃），在室溫下測試其性能，它的拉伸強(qiáng)度為11-15兆帕，斷裂伸長率為600％. 聚合物基體的硬鏈段結(jié)構(gòu)的變化也可能受其表面特性的影響。
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4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA) http://www.mctechserv.com |
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