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擴(kuò)鏈劑MDI
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-2-24 22:53:15 |
用擴(kuò)鏈劑MDI合成泡沫型PU NDI基泡沫型，擴(kuò)鏈劑MDI合成的PU為多孔水交聯(lián)彈性體，主要用于各種緩沖或減震場合。MDI基泡沫型PU在操作溫度大于－25℃時的阻尼值高，在動態(tài)載荷下內(nèi)生熱高，且受溫度影響大，從而機(jī)械性能受到嚴(yán)重的影響。
擴(kuò)鏈劑MDI合成的PU儲能模量在0℃～140℃保持不變，動態(tài)載荷下的內(nèi)生熱低、永久變形小，且能保持良好的剛性。同時，NDI基泡沫型PU具有典型聚酯型PU的耐油性，與橡膠相比，彈性高，耐動態(tài)疲勞，密度小，可壓縮性大而節(jié)省空間，并且耐紫外線照射。
該種PU主要用于制作彈簧和減震器等。例如，德國某著名汽車公司就是因為用其他材料制成的輔助彈簧不能通過嚴(yán)格的實驗和公路測試而改用NDI制造汽車輔助彈簧的。
NDI基聚氨酯彈性體的合成。NDI是高熔點芳香族二異氰酸酯，具有剛性芳香族萘環(huán)結(jié)構(gòu)。NDI的合成方法可分為光氣法和非光氣法2類。由于具有工業(yè) 生產(chǎn)價值的方法不多，故迄今為止，工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的方法仍采用光氣法，該法已由德國拜耳于20世紀(jì)50年代實現(xiàn)工業(yè)化。
制備NDI基聚氨酯采用的多元醇主要有聚酯（聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇丁二醇酯和聚己二酸乙二醇丙二醇酯等）；聚四氫呋喃醚；聚己內(nèi)酯；聚碳酸酯。
使用混合二元醇聚酯（如聚己二酸乙二醇丁二醇酯和聚己二酸乙二醇丙二醇酯）的作用在于減小PU的結(jié)晶性，改善其低溫性能。對合成的聚氨酯彈性體有更高的性能要求時，如耐水解和耐熱性，可使用聚己內(nèi)酯和聚碳酸酯，但其成本高。
軟段對性能的影響。聚醚、聚酯等低聚物多元醇組成軟段。軟段在聚氨酯中占大部分，不同的低聚物多元醇與二異氰酸酯制備的聚氨酯性能各不相同。
極性強(qiáng)的聚酯作軟段得到的聚氨酯彈性體及泡沫的力學(xué)性能較好。因為，聚酯制成的聚氨酯含極性大的酯基，這種聚氨酯內(nèi)部不僅硬段間能夠形成氫鍵，而且軟段上的極性基團(tuán)也能部分地與硬段上的極性基團(tuán)形成氫鍵，使硬相能更均勻地分布于軟相中，起到彈性交聯(lián)點的作用。在室溫下某些聚酯可形成軟段結(jié)晶，影響聚氨酯的性能。
聚酯型聚氨酯的強(qiáng)度、耐油性、熱氧化穩(wěn)定性比PPG聚醚型的高，但耐水解性能比聚醚型的差。聚四氫呋喃（PTMEG）型聚氨酯，由于PTMEG規(guī)整結(jié)構(gòu)，易形成結(jié)晶，強(qiáng)度與聚酯型的不相上下。
一般來說，聚醚型聚氨酯，由于軟段的醚基較易旋轉(zhuǎn)，具有較好的柔順性，優(yōu)越的低溫性能，并且聚醚中不存在相對易于水解的酯基，其耐水解性比聚醚型好。聚醚軟段的醚鍵的α碳容易被氧化，形成過氧化物自由基，產(chǎn)生一系列的氧化降解反應(yīng)。
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)點在降低泡沫密度得以實現(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,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,縮短脫模時間。
硬泡：聚氨酯硬泡 – 在有水或無水硬泡體系中使用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 作熟化劑可以延長釜中壽命,從而生產(chǎn)用作工業(yè)密封材料的軟彈性體。
以聚丁二烯為軟段的聚氨酯，軟段極性弱，軟硬段間相容性差，彈性體強(qiáng)度較差。
含側(cè)鏈的軟段，由于位阻作用，氫鍵弱，結(jié)晶性差，強(qiáng)度比相同軟段主鏈的無側(cè)基聚氨酯差。
軟段的分子量對聚氨酯的力學(xué)性能有影響，一般來說，假定聚氨酯分子量相同，其軟段若為聚酯，則聚氨酯的強(qiáng)度隨作聚酯二醇分子量的增加而提高；若軟段聚醚，則聚氨酯的強(qiáng)度隨聚醚二醇分子量的增加而下降，不過伸長率卻上升。
這是因為聚酯型軟段本身極性就較強(qiáng)，分子量大則結(jié)構(gòu)規(guī)整性高，對改善強(qiáng)度有利，而聚醚軟段則極性較弱，若分子量增大，則聚氨酯中硬段的相對含量就減小，強(qiáng)度下降。
軟段的結(jié)晶性對線性聚氨酯鏈段的結(jié)晶性有較大的貢獻(xiàn)。一般來說，結(jié)晶性對提高聚氨酯制品的性能是有利的，但有時結(jié)晶會降低材料的低溫柔韌性，并且結(jié)晶性聚合物常常不透明。為了避免結(jié)晶，可打亂分子的規(guī)整性，如采用共聚酯或共聚醚多元醇，或混合多元醇、混合擴(kuò)鏈劑等。
聚氨酯的硬段由反應(yīng)后的異氰酸酯或多異氰酸酯與擴(kuò)鏈劑組成，含有芳基、氨基甲酸酯基、取代脲基等強(qiáng)極性基團(tuán)，通常芳香族異氰酸酯形成的剛性鏈段構(gòu)象不易改變，常溫下伸展成棒關(guān)狀。硬鏈段通常影響聚合物的軟化熔融溫度及高溫性能。
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