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親水性聚氨酯擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-2-19 17:40:07 |
以親水性聚氨酯擴鏈劑ＴＤＩ和高親水性聚醚多元醇反應(yīng)，得到聚氨酯預聚體，再和ＭＤＩ聚合成環(huán)保型親水性聚氨酯注漿堵水材料。
探討了該材料的反應(yīng)原理和親水性聚氨酯擴鏈劑ＴＤＩ用量對其特性的影響，指出隨著親水性聚氨酯擴鏈劑ＴＤＩ用量的增大，該材料的密度、黏度及發(fā)泡率均先降低后升高，包水性和凝膠時間先上升后下降；當異氰酸根指數(shù)Ｒ為１．５：為７時，該材料的綜合性能最優(yōu)。
聚氨酯注漿堵水材料由聚氨酯樹脂與一些添加劑組成，遇水后能立即與水發(fā)生擴鏈、支化及交聯(lián)反應(yīng)，產(chǎn)生ＣＯ氣體，造成體積膨脹并最終生成一種不溶于水的、有一定強度的凝膠狀固結(jié)體。該材料綜合性能優(yōu)良，應(yīng)用面廣Ⅲ。
這類材料中，親水性聚氨酯注漿堵水材料具有更突出的優(yōu)點，所含樹脂預聚體具有良好的親水性，遇水自乳化，滲透性強，對水質(zhì)適應(yīng)能力強，堵動水能力好，無溶劑臭味；與水反應(yīng)可形成凝膠體，無毒無污染等。
游離ＴＤＩ，在使用過程中會對環(huán)境產(chǎn)生污染和對施工人員造成傷害；而二苯基甲烷二異氰酸酯（ＭＤＩ）則因其蒸氣壓較低，在呼吸吸人和皮膚吸收方面毒性較低，且揮發(fā)性亦低，使之在通常條件下短時間暴露接觸（如少量泄漏、撒落等）所產(chǎn)生的毒害性較小同。因此，本研究擬使用過量的多元醇和ＴＤＩ反應(yīng)擴鏈，使用波美比重計測試預聚體密度，即Ａ組分的密度。
１＿３＿３黏度取預聚體１０ｍＬ左右（以所測液體浸沒轉(zhuǎn)子為準），裝在Ｂｒｏｏｋｉｆｅｌｄ黏度計的測量池中，將恒溫水浴鍋溫度設(shè)定為２５ｃＩ＝，選?。螅阋唬常崔D(zhuǎn)子，設(shè)定轉(zhuǎn)速為５ｒ／ｍｉｎ，開始測量，待讀數(shù)穩(wěn)定后，記錄。
包水性。ＴＤＩ反應(yīng)充分，然后再用低毒性的ＭＤＩ和端羥基預聚體進一步反應(yīng)擴鏈，從而得到環(huán)保型的聚氨酯注漿堵水材料預聚體。本文初步探討了其合成原理與工在標準試驗條件（ＪＣ／Ｔ２０４１－２０１０）下，將Ａ組藝，研究了擴鏈劑ＴＤＩ用量對環(huán)保型聚氨酯注漿堵水材料各種性能的影響。
實驗部分。與ｌ０倍水混合，待燒杯中試樣與水充分反應(yīng)，倒不出水時視為試樣完全膠凝固化。記錄Ａ組分與水開始混合至試樣完全膠凝固化的時間，即為其包水性。
膠凝時間。親水聚醚多元醇６０４０，工業(yè)級；甲苯二異氰酸酯（ＴＤＩ一８０），工業(yè)級；二苯基甲烷二異氰酸酯（ＭＤＩ一５０），工業(yè)級；有機膦類阻燃劑，工業(yè)級。
MDBA是4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,是一種液體仲二胺, 由于其中每個氨基上的氫原子被一個仲丁基取代,在有限的空間里活潑氫原子和仲丁基的 結(jié)合產(chǎn)生了許多獨特的性能,氨基部分形成了影響硬段的脲鍵,而丁基則起內(nèi)增塑劑作用。 它與聚合物母體相連,既不會浸出,也不會析出。同時烷基增加了二胺的溶解性,使它幾乎能與任何多元醇和多元胺混合。
在標準試驗條件（ＪＣ／Ｔ２０４１－２０１０）下，用天平稱取試樣Ａ組分２０ｇ加入燒杯中，加入１００ｇ水，迅速攪勻（約ｌ０ｓ）后靜止，得白色乳濁液。之后用玻璃棒不斷探測其表面黏度變化，當玻璃棒離開液面出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象時，視為該試樣已凝膠化。記錄從試樣與水開始混合到出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象的時間，即為凝膠時間。１．３．６發(fā)泡率在標準試驗條件（ＪＣ／Ｔ２０４１－２０１０）下，用天平稱?。两M分于帶刻度的干燥容器中，加入５倍水。
樣品制備。取一定質(zhì)量的親水性聚醚多元醇６０４０，在真空條件下脫水干燥，冷卻至室溫后，再加入定量的ＴＤＩ一８０，６０℃反應(yīng)４ｈ，此時異氰酸根指數(shù)記為Ｒ。；再加入ＭＤＩ一５０，８０℃反應(yīng)１ｈ，總的異氰酸根指數(shù)記為Ｒ：，加入有機膦類阻燃劑，反應(yīng)結(jié)束，制得親水性聚氨酯迅速攪勻。待發(fā)泡結(jié)束后，用排水法測其體積數(shù)，計算體積膨脹的倍數(shù)，即發(fā)泡率。
熱穩(wěn)定性。預聚體，記為組分Ａ；將催化劑、交聯(lián)劑等加入水中，混勻，記為組分Ｂ。
采用熱重分析儀（ＴＧ２０９Ｆ３）對組分Ａ的熱穩(wěn)定性進行測試，溫度范圍２５～６００℃，升溫速率為１０℃／ａｉｒｎｏ
將Ａ組分與Ｂ組分迅速混合、攪勻、注入模具中，漲定成型得到環(huán)保型聚氨酯注漿堵水材料凝膠體。
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 |
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