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擴(kuò)鏈劑和異氰酸酯
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-3-6 15:25:46 |
與所有聚氨酯彈性體一樣，多元醇、擴(kuò)鏈劑的種類、NDI在配方中的用量以及異氰酸酯指數(shù)等均會在很大程度上影響聚氨酯的性能。
這是由于，多元醇作為軟鏈段，擴(kuò)鏈劑和異氰酸酯作為硬鏈段，軟鏈段的柔順性和結(jié)晶性能、擴(kuò)鏈劑和異氰酸酯的硬鏈段的剛性和體積大小、軟鏈段和硬鏈段的比例及主鏈中所含的各種基團(tuán)對熱、氧、水、油等環(huán)境因素的抵抗能力決定了聚氨酯的性能。
由聚己二酸乙二醇丁二醇酯制得的聚氨酯的性能略低于由聚己二酸乙二醇酯制備的聚氨酯性能。這是因?yàn)?，聚己二酸乙二醇丁二醇酯是一種混合二元醇聚酯，它的使用減小了PU的結(jié)晶性，從而使產(chǎn)品的低溫性能得以改善。
由己二酸系聚酯和聚碳酸酯制備的聚氨酯的機(jī)械性能好于由聚四氫呋喃醚制備的聚氨酯。各種多元醇制備的聚氨酯各有特點(diǎn)，采用PTMEG（聚四氫呋喃醚二醇）制得的聚氨酯的耐水解性能要好一些，由聚己內(nèi)酯制備的聚氨酯的機(jī)械性能、水解穩(wěn)定性和耐低溫性能均比己二酸系聚酯系多元醇優(yōu)良，由聚碳酸酯二醇制得的聚氨酯具有優(yōu)良的耐候性、耐水解特性和耐磨性。
NDI用量及異氰酸酯指數(shù)的影響。隨著NDI用量的增加，制備聚氨酯時的釜中壽命顯著縮短，聚氨酯的硬度、300%定伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度明顯提高，斷裂伸長率降低， 20℃、70℃和100℃時的壓縮永久變形變小，彈性降低。
姜文英等以1，5-萘二異氰酸酯（NDI）、聚己二酸丁二醇酯（PBA）為原料制備了聚氨酯預(yù)聚體，再與勻泡劑（L580）、擴(kuò)鏈劑和去離子水反應(yīng)制得NDI型聚氨酯微孔彈性體，并研究了擴(kuò)鏈劑和異氰酸酯指數(shù)對其性能的影響。
隨著異氰酸酯指數(shù)的增加，聚氨酯微孔彈性體的壓縮強(qiáng)度逐漸增大。但異氰酸酯指數(shù)過高，會使材料工藝性能下降，因此異氰酸酯指數(shù)一般為1．2～1．3。
同時將TMP與1， 4-BD作為擴(kuò)鏈劑使用，可制得硬度較低的制品；使用2， 3-BD作為擴(kuò)鏈劑時，可大大延長釜中壽命，改善工藝性能。這 是由1， 4-BD所具有的伯羥基與2，3-BD所具有的仲羥基的反應(yīng)活性不同而造成的。
4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)
聚脲
降低凝膠反應(yīng)速度,使得用噴涂澆鑄技術(shù)生產(chǎn)這種高硬度聚合物成為可能。延長的凝膠速度可以改善與基層的粘著性、流動性、涂層之間的結(jié)合及表面質(zhì)量。使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作為熟化劑,可顯著提高聚合物的抗沖擊性能低溫性能。
不同二異氰酸酯及其聚氨酯彈性體的性能比較。不同二異氰酸酯反應(yīng)活性的比較：異氰酸酯反應(yīng)活性順序?yàn)镻PDI＞MDI＞TDI＞NDI＞HDI＞CHDI＞IPDI＞HMDI。
基于不同二異氰酸酯的聚氨酯彈性體的性能比較。多異氰酸酯屬硬段組成物，其結(jié)構(gòu)直接影響硬 段的熔點(diǎn)，因而NDI、MDI、TDI與1，4-丁二醇生成的硬段的熔融溫度相差較大，分別為320、 230、210℃。趙雨花等采用聚碳酸酯二醇、1，4-丁二醇以及不同的二異氰酸酯合成了一系列澆注型聚氨酯彈 性體，并對比研究了其合成工藝、物理機(jī)械性能、耐熱性能和動態(tài)力學(xué)性能。
就工藝性能而言，MDI和TODI制得的預(yù)聚體黏度較NDI和PPDI制得的預(yù)聚體黏度稍小， 釜中壽命稍長，但脫模強(qiáng)度上升較慢；而NDI和PP-DI則因其熔點(diǎn)高、活性高而使預(yù)聚體的凝膠時間短、可操作性差，且因混合溫度較高而毒性較大。
不同結(jié)構(gòu)的二異氰酸酯制備的PU硬度 相當(dāng)時， NDI體系和PPDI體系的彈性比MDI體系和TODI體系的彈性幾乎高出1倍；拉伸強(qiáng)度方面，PPDI體系較差，MDI體系、NDI體系和TODI體系均較高；300%定伸強(qiáng)度方面，MDI體系＞NDI體系＞PPDI體系＞TODI體系；撕裂強(qiáng)度方面，NDI體系＞ PPDI體系＞MDI體系≈TODI體系；在熱態(tài)下（110℃）撕裂強(qiáng)度的保持率從大到小依次為NDI體 系、 PPDI體系、TODI體系、MDI體系。
通過TG分析也得到了相似的結(jié)果，即聚氨酯彈性體的耐熱性能從優(yōu)到劣依次為NDI體系、 PPDI體系、TO-DI體系、MDI體系。不同聚氨酯進(jìn)行的動態(tài)力學(xué)機(jī)械性能分析結(jié)果表明， TODI、NDI體系聚氨酯的動態(tài)力學(xué)性能優(yōu)于PPDI和MDI體系。
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