本文介紹聚氨酯橡膠擴(kuò)鏈劑。
主要論述了作為聚氨酯橡膠擴(kuò)鏈劑的醇胺及其衍生物的品種、分類、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備方法和擴(kuò)鏈反應(yīng)原理，以及在澆注型ＰＵ橡膠中的使用效果等。
在ＰＵ合成中，聚氨酯橡膠擴(kuò)鏈劑與相應(yīng)胺類擴(kuò)鏈劑相比，大部分具有良好的工藝性能，所得ＰＵ材料與相應(yīng)的多元醇相比，又具有良好的力學(xué)性能和其他性能。
所謂聚氨酯彈性體是指玻璃化溫度低于室溫，扯斷伸長率＞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。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)
MDBA是4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,也可以叫做Unilink4200,是一種液體仲二胺,由于其中每個氨基上的氫原子被一個仲丁基取代,在有限的空間里活潑氫原子和仲丁基的 結(jié)合產(chǎn)生了許多獨(dú)特的性能,氨基部分形成了影響硬段的脲鍵,而丁基則起內(nèi)增塑劑作用。 它與聚合物母體相連,既不會浸出,也不會析出。同時烷基增加了二胺的溶解性,使它幾 乎能與任何多元醇和多元胺混合。
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。它們在合成聚氨酯樹脂中起著非常重要的作用。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。
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)。
力學(xué)性能及耐水性分析。硬段微區(qū)結(jié)構(gòu)對聚氨酯材料的力學(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。
機(jī)械共混法制備環(huán)氧樹脂改性水性PU 按1.2.2中聚氨酯分散液合成方法，采用機(jī)械共混法制備環(huán)氧樹脂改性水性PU。即在預(yù)聚體溶液中加入11mL擴(kuò)鏈劑溶液，在60℃左右回流反應(yīng) 3h后，加入E244環(huán)氧樹脂攪拌約20min，然后降溫至40℃左右，其余步驟同1.2.2，得到白色的環(huán)氧樹脂改性水性PU乳液。
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
