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擴(kuò)鏈交聯(lián)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：2017-3-4 23:20:47 |
本文分析擴(kuò)鏈交聯(lián)劑對(duì)微孔彈性體動(dòng)靜剛度比的影響。擴(kuò)鏈交聯(lián)劑主要包括二官能度的擴(kuò)鏈劑和三官能度以上的交聯(lián)劑，此處統(tǒng)稱擴(kuò)鏈交聯(lián)劑，它主要是通過(guò)改變分子的交聯(lián)程度，有效降低動(dòng)載時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而降低PUME的動(dòng)靜剛度比。
實(shí)驗(yàn)以總聚醚多元醇100份(聚醚多元醇D∶GEP-330N=75∶25)，水用量0.3份，分別嘗試了向體系中加入 二官能度的BDO和三官能度的GE-303。表2為無(wú)添加GE-303，添加不同量的BDO擴(kuò)鏈劑對(duì)PUME 動(dòng)靜剛度比的影響。
隨著B(niǎo)DO用量的增加，材料 的動(dòng)靜剛度比先減小后增大。當(dāng)BDO用量為10份時(shí)，材料的動(dòng)靜剛度比最低，為1.36。這可能是因?yàn)榫勖研臀⒖拙郯滨椥泽w是一種含軟鏈段和硬鏈段的嵌段聚合物，由于兩種鏈段的熱力學(xué)不相容，通常會(huì)產(chǎn)生相分離，當(dāng)BDO用量小于10份時(shí)，分子交聯(lián)度不夠，軟鏈段分子鏈滑動(dòng)較大，宏觀上表現(xiàn)為形變滯后于應(yīng)變，動(dòng)靜剛度比大，而當(dāng)BDO用量大于10份時(shí)，分子交聯(lián)密度過(guò)高，軟硬段分子鏈排列混亂，致使材料在動(dòng)載時(shí)內(nèi)能增大，動(dòng)靜剛度比增大。
當(dāng)擴(kuò)鏈交聯(lián)劑改為單獨(dú)使用GE-303時(shí)，材料從模具中取出時(shí)極易折斷，無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。這可能是因?yàn)榫勖讯嘣糋EP-330N是三官能度聚醚，再引入三官能度的擴(kuò)鏈交聯(lián)劑GE-303后，網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)點(diǎn)過(guò)多，而缺乏二官能度擴(kuò)鏈劑的線性擴(kuò)鏈，使材料表現(xiàn)為脆，易折斷。
通過(guò)上述情況分析對(duì)比，在總聚醚多元醇100份(聚醚多元醇D∶GEP-330N=75∶25)，水為0.3份下，觀察BDO和GE-303混合擴(kuò)鏈交聯(lián)劑對(duì)PUME動(dòng)靜剛度比的影響。
隨著混合擴(kuò)鏈交聯(lián)劑含量的增加，材料的動(dòng)靜剛度比也是先減小后增大。在GE-303和BDO加入量均為10份時(shí)，材料的動(dòng)靜剛度比最低為1.34。這可能是由于BDO用量在10份時(shí)，即材料交聯(lián)恰到好處時(shí)，引入三官能度擴(kuò)鏈交聯(lián) 劑GE-303使軟鏈段網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)更加充分，軟鏈段與硬鏈段的兩相相互咬合最佳，內(nèi)能消耗最小，動(dòng)靜剛度比達(dá)到最小。
水用量過(guò)多會(huì)使材料密度降低，形成更多的開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，降低了孔壁強(qiáng)度，影響材料的尺寸穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)以總聚醚多元醇100份(聚醚多元醇A∶GEP-330N=75∶25)，擴(kuò)鏈交聯(lián)劑BDO8份，研究了水用量在0.1～0.4份時(shí)對(duì)PUME的動(dòng)靜剛 度比的影響。
4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(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(wú)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(rùn)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(zhǎng)釜中壽命,從而生產(chǎn)用作工業(yè)密封材料的軟彈性體。
水用量在0.1～0.4份的范圍內(nèi)PUME的動(dòng)靜剛度比均大于1，且水量對(duì)PUME的動(dòng)靜剛度比影響較小。這是由于PUME可以被認(rèn)為是聚氨酯和微孔的復(fù)合體，聚氨酯具有粘彈性，在外力作用下，其形變跟不上應(yīng)力作用，從而宏觀上表現(xiàn)為在動(dòng)態(tài)加載條件下形變位移比靜態(tài)時(shí)較小，即動(dòng)剛度大于靜剛度，比值大于1。
而水在本實(shí)驗(yàn)中的主要作用是產(chǎn)生氣泡形成微孔，微孔中的空氣可以看成純彈性的彈簧，彈簧的動(dòng)靜剛度比是1，所以在一定范圍內(nèi)水量對(duì)整體PUME的動(dòng)靜剛度比影響不大。通過(guò)動(dòng)靜剛度比數(shù)據(jù)分析和實(shí)際材料尺寸測(cè)量，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)水量為0.3份時(shí)，材料動(dòng)靜剛度比相對(duì)較低，發(fā)泡倍率適宜，尺寸穩(wěn)定且靜剛度合適。
聚合物多元醇對(duì)動(dòng)靜剛度比的影響。一般來(lái)說(shuō)，聚合物多元醇對(duì)聚氨酯微孔彈性體 的作用主要是兩個(gè):一是它的分散相固體微粒在發(fā)泡過(guò)程中附著在泡孔壁上，起弱化泡孔膜作用，增加開(kāi)孔率，較少收縮，改善發(fā)泡工藝;二是起成核劑作用，使氣泡均勻，從而改善發(fā)泡工藝?？紤]到聚合物多元醇的上述優(yōu)點(diǎn)，在聚醚多元醇D和GEP-330N總量與比例不變的情況下，加入聚合物多元醇改變發(fā)泡工藝來(lái)降低材料的動(dòng)靜剛度比。
引入聚合物多元醇后，動(dòng)靜剛度 比也是先減小后增大，當(dāng)聚合物多元醇加入量為10份時(shí)，動(dòng)靜剛度比最小為1.24，這可能是因?yàn)榫酆衔锒嘣加昧吭?0份時(shí)，材料的發(fā)泡最均勻且開(kāi)孔率高，泡空膜被弱化，從而降低空氣與氣泡壁的摩擦，減少動(dòng)載下的機(jī)械能損失，使材料的動(dòng)靜剛度比進(jìn)一步降低。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，總聚醚多元醇100份(聚醚 多元醇D∶GEP-330N=75∶25)下，聚合物多元醇、BDO、GE-303和水的用量分別為10份、10份、10份和0.3份時(shí)，可制備出較低動(dòng)靜剛度比的PUME，其 動(dòng)靜剛度比最低可達(dá)到1.24，完全可以應(yīng)用在高載荷高頻率減震材料的制造中。
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