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擴鏈劑對聚氨酯脲影響的實驗 二乙基甲苯二胺
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-8-13 12:25:03 |
擴鏈劑對聚氨酯脲影響的實驗：聚脲材料一般是由高活性端氨基聚醚和多元胺擴鏈劑與多異氰酸酯反應(yīng)制備而成，而氨基與NCO基團間的反應(yīng)速度很快，使得聚脲難于成型加工。20世紀90年代初出現(xiàn)的反應(yīng)噴涂成型技術(shù)使反應(yīng)速度極快的聚脲體系得以發(fā)展和應(yīng)用[1，2]，研究的重點在于噴涂成型工藝和材料的力學性能，較少研究聚脲的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。陳竹生報道了由溶液法合成芳香族聚脲，并研究了它們的結(jié)構(gòu)與性能;Lin等用端氨基聚醚和異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)合成了不含硬段的脂肪族聚脲，并研究了它們的表面電阻與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
擴鏈劑對聚氨酯脲影響的實驗：不用氨基封端的聚醚多元醇合成的聚氨酯脲由于成本較低，具有很大的應(yīng)用前景。迄今為止，已有大量對芳香族聚氨酯脲的結(jié)構(gòu)與性能的報道[5～8]。Wang等研究了PEG/HMDI/EDA脂肪族聚氨酯脲體系中加入LiClO4前后結(jié)構(gòu)與性能的變化;Wen等]則報道了加入LiClO4后水溶性的脂肪族聚氨酯脲的內(nèi)部相結(jié)構(gòu)的變化。而真正以噴涂成型工藝為背景的脂肪族PPG/IPDI/擴鏈劑的體系聚氨酯脲的微觀結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系少有報道。
擴鏈劑對聚氨酯脲影響的實驗：由于脂肪族聚氨酯脲和聚脲還具有良好的低溫性能，故研究適用于反應(yīng)噴涂成型脂肪族聚氨酯脲和聚脲的結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系均具有重要意義。本文用端氨基聚醚或聚氧化丙烯二元醇和不同擴鏈劑與IPDI反應(yīng)，合成了不同結(jié)構(gòu)的脂肪族聚氨酯脲和聚脲，研究了不同結(jié)構(gòu)的擴鏈劑對聚氨酯脲和聚脲微觀結(jié)構(gòu)與力學性能的影響。
擴鏈劑對聚氨酯脲影響的實驗：原料及精制。二官能度的聚氧化丙烯二醇(GE220)由高化三廠提供，羥值為56mgKOH/g，使用前110℃下真空干燥3h。兩官能度的端氨基聚氧化丙烯(JeffamineD2000)由Huntsman公司提供，數(shù)均分子量為2000，使用前在100℃下真空干燥3h。
二乙基甲苯二胺
采用二胺作為擴鏈劑，主要原因如下：①二胺擴鏈劑固化的涂層的力學強度明顯高于二元醇擴鏈的；②胺類擴鏈劑反應(yīng)速度遠較醇類高，可以少用甚至不用催化劑；③胺類擴鏈劑具有優(yōu)異的抗潮氣敏感性，這一性能極為重要，因為在露天對潮氣過于敏感而引起涂層發(fā)泡，涂層性能將大大下降。胺基的反應(yīng)活性遠高于羥基和水，因此可有效抑制發(fā)泡。不同的胺類擴鏈劑反應(yīng)活性不同，芳香族伯胺類擴鏈劑如二乙基甲苯二胺（DETDA，美國Albemarle公司牌號Ethacure100），大量用于快速反應(yīng)噴涂技術(shù)，其反應(yīng)速度快，一般混合后凝膠時間小于5s。反應(yīng)速度相對較慢的二胺擴鏈劑是含吸電子基團的空間位阻型芳香族伯胺如二甲硫基甲苯二胺（DMTDA,美國Albemarle公司牌號Ethacure300），芳香族仲胺擴鏈劑如4，4′－雙仲丁胺基二苯甲烷（美國UOP公司牌號Unilink4200），低分子量聚氧化丙烯二胺如Jeffamine D230（M＝230，f＝2）等。
擴鏈劑對聚氨酯脲影響的實驗：IPDI和異佛爾酮二胺(IPDA)由德國Degussa-Hüls公司生產(chǎn)，IPDA用NaOH干燥24h后減壓蒸餾，收集130～131/666Pa℃的餾分。無水乙二胺(EDA)為上?；瘜W試劑公司產(chǎn)品，分析純，使用前用NaOH干燥24h后常壓蒸餾，收集116～117℃的餾分。己二胺(HDA)化學純，使用前在80～90℃之間真空脫水。二甲基甲酰胺(DMF)化學純，使用前用無水硫酸鎂干燥24h后減壓蒸餾，收集54～55/1333Pa℃的餾分，然后用0。4nm分子篩干燥備用。
擴鏈劑對聚氨酯脲影響的實驗：聚氨酯脲和聚脲的合成將GE220和IPDI混合后，滴加催化劑二丁基二月桂酸錫(其含量為1。0×10－4g/gGE220)后緩慢升溫至85℃下反應(yīng)，直至體系的NCO含量達到理論值，得到端NCO基預(yù)聚物，其NCO含量按照ASTMD2572-80測定。將端NCO預(yù)聚物溶解在DMF溶劑中(質(zhì)量分數(shù)為40%)，加入計量的質(zhì)量分數(shù)為25%的擴鏈劑的DMF溶液，然后在室溫下攪拌均勻后倒入聚四氟乙烯模具中，在50～60℃下?lián)]發(fā)溶劑并繼續(xù)反應(yīng)24～36h。
擴鏈劑對聚氨酯脲影響的實驗：最后在0。1MPa真空度和80/1h℃，110/3h℃條件下?lián)]發(fā)溶劑并繼續(xù)反應(yīng)至恒重，得到厚度為1mm左右的聚氨酯脲試樣。將JeffamineD2000室溫滴加到IPDI中后，緩慢升溫至85℃下反應(yīng)，直至體系的NCO含量達到理論值，得到端NCO基預(yù)聚物，其NCO含量按照ASTMD2572-80測定。
擴鏈劑對聚氨酯脲影響的實驗：將端NCO預(yù)聚物溶解在DMF溶劑中(質(zhì)量分數(shù)為40%)，加入計量的質(zhì)量分數(shù)為25%的擴鏈劑的DMF溶液，然后在室溫下攪拌均勻后倒入聚四氟乙烯模具中，后續(xù)反應(yīng)工藝與條件同聚氨酯脲，得到厚度為1mm左右的聚脲試樣。分別合成了IPDA，EDA，HDA三種不同擴鏈劑擴鏈的聚氨酯脲和聚脲試樣，它們的化學組成均為:IPDI∶GE220(或JeffamineD2000)∶擴鏈劑＝1。05∶0。39∶0。61(物質(zhì)的量比)。
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