|
|
|
擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈反應(yīng)溫度
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-3-9 15:56:18 |
擴(kuò)鏈反應(yīng)中，擴(kuò)鏈劑含有的OH和COOH都可與NCO反應(yīng)，但COOH的活性及反應(yīng)速度均比OH的弱得多。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈反應(yīng)溫度在120℃的高溫時(shí)，NCO含量迅速下降，同時(shí)大量放熱使反應(yīng)難以控制而容易凝膠;擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈反應(yīng)溫度較低時(shí)，擴(kuò)鏈反應(yīng)速度較慢，放熱平和易控制，但周期太長(zhǎng)效率低;擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈反應(yīng)溫度在60～80℃的溫度下，擴(kuò)鏈反應(yīng)既能保證OH與NCO的反應(yīng)，又能抑制副反應(yīng)的發(fā)生。
同樣條件下，控制反應(yīng)體系在較低溫度時(shí)乳化，一般有利于制得粒徑細(xì)小的穩(wěn)定乳液;溫度升高后，剛?cè)榛牧Ｗ颖砻孑^粘，容易在碰撞中粘連，粒子粗，容易沉淀。
環(huán)氧樹(shù)脂為多羥基化合物，在與聚氨酯反應(yīng)中，可以將支化點(diǎn)引入聚氨酯主鏈，使之形成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而使其性能更為優(yōu)異。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，隨著環(huán)氧樹(shù)脂加入量的增加，尤其是共聚法中，乳化前預(yù)聚體的粘度急劇升高。
當(dāng)EP的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)7%時(shí)，預(yù) 聚體粘度過(guò)大，而且乳液穩(wěn)定性也變差。其原因可能是隨著環(huán)氧樹(shù)脂加入量的增加，乳液中位于膠粒外殼的環(huán)氧基團(tuán)也隨之增加，其在TEA的催化作用下進(jìn)行開(kāi)環(huán)反應(yīng)，乳液粒子之間形成的交聯(lián)物增多而沉淀。
環(huán)氧樹(shù)脂的引入使水性PU膜的性能得到了大幅度改善，改性后的硬度明顯提高，涂膜的耐水性和耐溶劑性也因交聯(lián)度的提高而大幅度改善，粘度呈上升趨勢(shì)。
但是預(yù)聚體的乳化越來(lái)越困難，乳液外觀由透明逐漸轉(zhuǎn)變成不透明，且其水分散體貯存穩(wěn)定性變差。這是由于交聯(lián)作用使水性聚 氨酯粒子的粒徑增大的緣故，因此環(huán)氧樹(shù)脂適宜的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.0%～8.0%。
采用機(jī)械共混法，EP與PU之間沒(méi)有化學(xué)鍵的結(jié)合，EP不具親水性，而PU鏈中的羧基及聚醚鏈段對(duì)水具有親和性，當(dāng)兩者在水中乳化時(shí)，EP被包覆在PU中，形成一種核2殼結(jié)構(gòu)。而采用共聚法，含羥基的EP被接枝到PU長(zhǎng)鏈上，乳液過(guò)程中，這部分EP就會(huì)存在于殼層。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，共聚法較機(jī)械共混法難于得到穩(wěn)定的乳液。其原因可能是:
(1)共聚法中，EP被接枝到PU長(zhǎng)鏈上形成了部分支鏈結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其相對(duì)分子質(zhì)量迅速增大，從而使預(yù)聚體的粘度增大，影響了乳化;
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?xún)?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。
(2)共聚法制得的部分乳液粒子，其表面帶有的環(huán)氧基團(tuán)，在TEA的催化作用下開(kāi)環(huán)緩慢反應(yīng)形成交聯(lián)物沉淀。另外，NCO基團(tuán)還可與環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)生成噁唑烷酮結(jié)構(gòu)。而機(jī)械共混法，環(huán)氧基團(tuán)被包裹在核層，即使發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)也主要在乳液微粒內(nèi)部，因此乳液穩(wěn)定性較好。
共聚法所得涂膜的綜合性能明顯優(yōu)于機(jī)械共混法的，但伸長(zhǎng)率有所下降。這是因?yàn)楣簿鄯ǜ男詴r(shí)，PU與EP、EP與EP之間形成了局部交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使聚合物中出現(xiàn)立體型結(jié)構(gòu)分子，在外力作用下，分子鏈間滑動(dòng)受阻，伸長(zhǎng)率變小，拉伸強(qiáng)度變大。
隨著硬段-NCO含量的提高，乳液外觀從透明，微藍(lán)狀逐漸變?yōu)槿榘咨?。顏色不同與粒徑有關(guān)，當(dāng)粒徑很小時(shí)，乳液會(huì)呈現(xiàn)真乳液的性質(zhì)，從而外觀透明；當(dāng)粒徑增大時(shí)，顏色逐漸由藍(lán)變白。這表明，隨著硬段含量增大，乳液粒徑增大，這可能是隨著氨基甲酸酯基的增多，硬段之間的相互作用增強(qiáng)，是乳膠粒締合，尺寸變大所致。最后所的樣品顏色呈乳白色，正是因?yàn)槿橐毫铰源?，?dǎo)致乳液是去了真溶液的一些物理特性所致，這與反應(yīng)溫度，攪拌速度等都有關(guān)系。②根據(jù)透氣測(cè)定得到的數(shù)據(jù)，透氣率為276mm/s,透氣性較好。透氣率與硬段含量、涂層厚度、烘干溫度有關(guān)。
無(wú)機(jī)納米粒子的比表面積非常大，與聚合物分子間存在很大的相互作用，因而具有強(qiáng)大的表面結(jié)合能，有很好的粘接強(qiáng)度，優(yōu)良的熱穩(wěn)定性及耐磨性，是近年來(lái)材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
楊正龍等采用化學(xué)改性方法研制了一種碳納米管摻雜改性的聚氨酯水性分散體，研究表明該聚氨酯分散體具有良好的室溫貯存穩(wěn)定性，碳納米管與水性聚氨酯分散體具有良好的相容性和協(xié)同增強(qiáng)效應(yīng)，碳納米管的摻雜改性能夠提高聚氨酯涂膜的耐熱性能。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA) http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
