|
|
|
當(dāng)前位置：首頁 > 行業(yè)新聞 > 擴(kuò)鏈劑對聚酯分子量及制品泡孔的影響 二乙基甲苯二胺擴(kuò)鏈劑對聚酯分子量及制品泡孔的影響 二乙基甲苯二胺
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-8-21 14:33:25 |
擴(kuò)鏈劑對聚酯分子量及制品泡孔的影響：聚對苯二甲酸丁二酯PBT具有優(yōu)良的物理、化學(xué)和機(jī)械性能。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，迫切要求大量高分子量高粘度的PBT聚酯。近年來國際上提出了提高聚酯分子量的新途徑——擴(kuò)鏈反應(yīng)法，即通過加入擴(kuò)鏈劑與聚酯中的端羧基和端羥基反應(yīng)，將不同聚酯大分子連接起來，從而提高聚酯的分子量。這種方法由于具有高效、快速等特點(diǎn)，引起了許多學(xué)者的興趣。本文選取環(huán)氧樹脂為擴(kuò)鏈劑，利用Haake轉(zhuǎn)矩流變儀，通過熔體相對轉(zhuǎn)矩的變化表征擴(kuò)鏈效果，研究了環(huán)氧樹脂擴(kuò)鏈PBT聚酯時(shí)，擴(kuò)鏈劑類型、反應(yīng)條件、擴(kuò)鏈劑聯(lián)用、催化劑等對擴(kuò)鏈反應(yīng)的影響。
擴(kuò)鏈劑對聚酯分子量及制品泡孔的影響：不同環(huán)氧樹脂擴(kuò)鏈PBT時(shí)轉(zhuǎn)矩隨時(shí)間的變化的擬合圖線。不同類型環(huán)氧樹脂的擴(kuò)鏈效果差別很大：縮水甘油酯型 >縮水甘油醚型>雙酚A型>脂環(huán)族型。因此，選擇環(huán)氧類作為聚酯擴(kuò)鏈劑時(shí)縮水甘油酯類是首選。在后面的實(shí)驗(yàn)中我們均采用一種縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂作為PBT聚酯的擴(kuò)鏈劑。
擴(kuò)鏈劑對聚酯分子量及制品泡孔的影響：在擴(kuò)鏈反應(yīng)中，擴(kuò)鏈劑量不足擴(kuò)鏈反應(yīng)將進(jìn)行不完全，而擴(kuò)鏈劑過量則會(huì)產(chǎn)生大量的封端反應(yīng)，因此擴(kuò)鏈劑加入量存在一個(gè)最佳值。在反應(yīng)溫度為230℃轉(zhuǎn)速為40rpm的條件下，環(huán)氧樹脂擴(kuò)鏈PBT的最佳用量為1.0%左右。
擴(kuò)鏈劑對聚酯分子量及制品泡孔的影響：在PBT聚酯中，端羥基與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)活性遠(yuǎn)低于端羧基，因此將端羥基轉(zhuǎn)化為高反應(yīng)活性的端羧基將有利于提高擴(kuò)鏈反應(yīng)速率。260℃時(shí)為環(huán)氧樹脂單用和聯(lián)用（鄰苯二甲酸酐＋環(huán)氧樹脂）時(shí)相對轉(zhuǎn)矩隨時(shí)間的變化?？梢园l(fā)現(xiàn)，擴(kuò)鏈劑聯(lián)用不僅提高了擴(kuò)鏈反應(yīng)速率，而且取得了更好的擴(kuò)鏈效果。 在研究中，我們還嘗試選擇使用催化劑來提高擴(kuò)鏈反應(yīng)速率。230℃時(shí)加氧化銻（催化劑）和未加氧化銻時(shí)，環(huán)氧樹脂擴(kuò)鏈PBT的相對轉(zhuǎn)矩隨時(shí)間變化?？梢园l(fā)現(xiàn)，催化劑的加入在提高擴(kuò)鏈反應(yīng)速率的同時(shí)，還提高了擴(kuò)鏈的效果。這是由于擴(kuò)鏈反應(yīng)時(shí)間縮短，擴(kuò)鏈劑在擴(kuò)鏈反應(yīng)中的損失將相應(yīng)減少，PBT的熱降解、剪切降解等也相應(yīng)減少。
二乙基甲苯二胺DETDA是一只十分有效的聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑，尤其適用于RIM（反應(yīng)注射成型）和SPUA（噴涂聚脲彈性體）上；同時(shí)也可用作是聚氨酯彈性體以及環(huán)氧樹脂的芳香族二胺固化劑，用于澆注、涂料、RIM及膠黏劑，也是聚氨酯及聚脲彈性體的擴(kuò)鏈劑。 detda是一種位阻型芳香族二胺，乙基和甲基的位阻作用使得其活性比甲苯二胺(TDA)低得多。它與聚氨酯預(yù)聚體的反應(yīng)速度比DMTDA快數(shù)倍，比MOCA快約30倍。主要用于RIM聚氨酯體系以及噴涂聚氨酯(脲)彈性體涂料體系，具有反應(yīng)速度快，脫模時(shí)間短、初始強(qiáng)度高、制品耐水解、耐熱等優(yōu)點(diǎn)。另外該品還可用作彈性體、潤滑劑及工業(yè)油脂的抗氧劑，以及化學(xué)合成中間體。
擴(kuò)鏈劑對聚酯分子量及制品泡孔的影響：在相同的工藝條件下，制硬段微區(qū)反應(yīng)，使聚氨酯的極性增加，硬段結(jié)構(gòu)及氫鍵的規(guī)整性發(fā)生變化。這些變化改變了硬段間的凝聚力，并且增加了軟段與硬段微區(qū)的相容性和連通性，使聚脲網(wǎng)絡(luò)上的作用力蔓延到軟段微區(qū)，增加了聚氨酯泡沫塑料的強(qiáng)度和延展性。這種作用強(qiáng)烈依靠于擴(kuò)鏈劑的化學(xué)組成及擴(kuò)鏈劑與脲基的相容性。從化學(xué)結(jié)構(gòu)分析，擴(kuò)鏈劑DEOA與脲基的相容性好，所以制品的力學(xué)性能好；而品2拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度高于制品1和制品3。制品3中閉孔影響制品的美觀，綜合考慮，制品2的使用價(jià)值最高。擴(kuò)鏈劑與—NCO的反應(yīng)過程中，即—NCO與—OH發(fā)生擴(kuò)鏈反應(yīng)，導(dǎo)致大分子鏈上的氨基甲酸酯基團(tuán)的重復(fù)鏈節(jié)增加，硬段含量增加的同時(shí)氫鍵締合數(shù)目也增加，導(dǎo)致內(nèi)聚強(qiáng)度增大，制品拉伸強(qiáng)度增大。擴(kuò)鏈劑在GLY與脲基的相容性不好，且制品閉孔，力學(xué)性能不好。
擴(kuò)鏈劑對聚酯分子量及制品泡孔的影響：拉伸斷裂應(yīng)變和回彈性。在相同的工藝條件下，制品1的拉伸斷裂應(yīng)變和回彈性高于制品2和制品3。擴(kuò)鏈劑在硬段微區(qū)反應(yīng)，使聚氨酯的極性增加，硬段結(jié)構(gòu)改變并且交聯(lián)點(diǎn)也增加，制品的拉伸斷裂應(yīng)變和回彈性均變差。但是三種制品的分子鏈結(jié)構(gòu)是不同的。以TEOA為擴(kuò)鏈劑時(shí)，分子鏈中柔順鏈R—O（R為C2H4基團(tuán)）結(jié)構(gòu)的含量較多，所以拉伸斷裂應(yīng)變高。但是由于制品3為閉孔結(jié)構(gòu)，拉伸斷裂應(yīng)變和回彈性都變差。
擴(kuò)鏈劑對聚酯分子量及制品泡孔的影響：密度/(kg·m-3)拉伸強(qiáng)度/kPa撕裂強(qiáng)度/（N·cm-1）拉伸斷裂應(yīng)變，%壓陷負(fù)荷/N氧指數(shù)。在相同的工藝條件下，制品2氧指數(shù)（28.7%）合作為聚氨酯制品的擴(kuò)鏈劑。高于制品1（28.2%）和制品3（26.5%），制品3氧指數(shù)最低。這是因?yàn)椴煌瑪U(kuò)鏈劑制備的制品，化學(xué)結(jié)構(gòu)和阻燃性是不同的。
擴(kuò)鏈劑對聚酯分子量及制品泡孔的影響：總之，在高回彈軟質(zhì)泡沫聚氨酯體系中加入擴(kuò)鏈劑，開始微相分離的時(shí)間延遲，增加域間間距，并形成更多的嵌段共聚物，力學(xué)性能提高。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
亞磷酸三苯酯 http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
