|
|
|
熱塑性聚氨酯彈性體混合擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-8-2 11:43:49 |
本文介紹熱塑性聚氨酯彈性體混合擴(kuò)鏈劑。
為制備80℃下長期使用的低壓縮永久變形密封材料，以聚己內(nèi)酯二元醇（PCL）、4，4＇-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、1，4-丁二醇（BDO）、氫醌雙（2-羥乙基）醚（HQEE）為原料，采用預(yù)聚體法合成熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）。研究聚合溫度、—NCO/—OH摩爾比以及混合擴(kuò)鏈劑HQEE/BDO質(zhì)量比對TPU力學(xué)和動態(tài)力學(xué)性能的影響。
熱塑性聚氨酯彈性體混合擴(kuò)鏈劑實驗結(jié)果表明：隨著聚合溫度的提高，TPU的拉伸強度和撕裂強度提高，聚合溫度為120℃時TPU的力學(xué)性能最好;隨著—NCO/—OH摩爾比的提高，TPU的拉伸強度提高，撕裂強度先增加然后降低，壓縮永久變形先降低然后增加，微相分離程度降低，彈性滯后增加;隨著混合擴(kuò)鏈劑HQEE/BDO質(zhì)量比的增加，TPU的硬度、回彈率逐漸增加，拉伸強度和撕裂強度先增加后降低，壓縮永久變形先降低后增加，微相分離程度提高，彈性滯后減小，當(dāng)熱塑性聚氨酯彈性體混合擴(kuò)鏈劑HQEE/BDO質(zhì)量比為80/20時TPU的壓縮永久變形（80℃×70 h）最低為21%。
將一定量的合成產(chǎn)物加入燒杯中，同時加少量的蒸餾水，用封閉式電爐對其進(jìn)行加熱，制備熱飽和溶液。熱飽和溶液稍冷卻后，加入1%~5%(以合成產(chǎn)物質(zhì)量比)左右的活性炭進(jìn)行脫色。加入活性炭后搖勻，使其均勻分布在溶液中，然后加熱微沸5~10min。最后用布氏漏斗進(jìn)行減壓抽濾，抽濾前先將布氏漏斗預(yù)熱，并用少量溶劑潤濕濾紙。待濾紙緊貼后迅速倒入熱的待過濾液，并用極少量熱溶劑洗滌錐形瓶及活性炭等。將上述抽濾液及洗滌液合并后靜置，自然冷卻，結(jié)晶慢慢析出。用布氏漏斗對上述母液進(jìn)行抽氣過濾，并用少量溶劑對布氏漏斗里的晶體進(jìn)行洗滌，最后將晶體進(jìn)行干燥。
熱塑性脂肪族聚酯聚丁二酸丁二醇酯(PBS)具有良好的生物相容性和生物可吸收性，在使用過程中性能穩(wěn)定，使用后能在堆肥、土壤、水和活化污泥等環(huán)境下被微生物或動植物體內(nèi)的酶分解，最終產(chǎn)物為二氧化碳和水。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)
MDBA是4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,也可以叫做Unilink4200,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。
PBS是良好的全生物降解材料，但由于分子量低，特性黏數(shù)低，熔體流動速率高，在實際加工時不易用擠出、吹塑等工藝進(jìn)行成型加工，大大阻礙了它的應(yīng)用。由于含有端羥基和端羧基，可以尋找一種合適的小分子擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈改性，以達(dá)到增加分子量、提高黏度的目的。
目前對聚酯擴(kuò)鏈常用的擴(kuò)鏈劑有環(huán)氧類、異氰酸類和酸酐類等。采用新型擴(kuò)鏈劑ADR-4370對PBS進(jìn)行擴(kuò)鏈，每個ADR-4370分子上有9個活性基團(tuán)環(huán)氧基，可以和熱塑性工程塑料的反應(yīng)基團(tuán)(羥基、羧基、氨基、硫醚基)發(fā)生鏈接反應(yīng)，提高其特性黏度，從而改善其力學(xué)性能等。
PBS柔軟性強，但拉伸強度和模量都比較低，因此需要采取共混的方法來對其改性，一定程度上彌補單組分全生物降解材料的缺點，而不影響材料的降解性能。聚乳酸(PLA)是一種具有優(yōu)良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料，具有較高的模量和拉伸強度，但斷裂伸長率低，韌性較差。通過PBS/PLA共混，選擇最佳配比，改善PBS性能。采用兩種工藝共混：用擴(kuò)鏈后的PBS與PLA共混;在共混的同時進(jìn)行就地增容擴(kuò)鏈改性。
隨著擴(kuò)鏈劑ADR-4370含量的增加，PBS體系的MFR逐漸降低，平衡扭矩升高，并逐漸趨于穩(wěn)定。這是由于ADR-4370與PBS中的羧基發(fā)生鏈接反應(yīng)，PBS分子量提高，體系黏度增大;但隨著擴(kuò)鏈劑的增加，羧基含量逐漸減少，直到反應(yīng)完全，體系黏度達(dá)到最大，這時繼續(xù)加入擴(kuò)鏈劑對體系黏度影響不大。
隨著擴(kuò)鏈劑TDI含量的增加，體系的MFR迅速降低，平衡扭矩升高，說明TDI的加入可以有效地促進(jìn)鏈接反應(yīng)，提高PBS分子量，增大體系黏度。
隨著擴(kuò)鏈劑BOZ含量的增加，體系的MFR迅速升高，平衡扭矩降低。這可能由于在加工過程中，反應(yīng)溫度低于BOZ最佳活性溫度，擴(kuò)鏈反應(yīng)未發(fā)生，小分子BOZ反而起到增塑作用，導(dǎo)致體系黏度迅速降低。也可能是僅有一個BOZ環(huán)與羧基反應(yīng)，消耗了羧基，卻對擴(kuò)鏈無貢獻(xiàn)。
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(Unilink4200,MDBA) http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
