微孔彈性體交聯(lián)擴(kuò)鏈劑
本文分析微孔彈性體交聯(lián)擴(kuò)鏈劑對(duì)微孔彈性體動(dòng)靜剛度比的影響。微孔彈性體交聯(lián)擴(kuò)鏈劑主要包括二官能度的擴(kuò)鏈劑和三官能度以上的交聯(lián)劑,此處統(tǒng)稱微孔彈性體交聯(lián)擴(kuò)鏈劑,它主要是通過改變分子的交聯(lián)程度,有效降低動(dòng)載時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,從而降低PUME的動(dòng)靜剛度比。
實(shí)驗(yàn)以總聚醚多元醇100份(聚醚多元醇D∶GEP-330N=75∶25),水用量0.3份,分別嘗試了向體系中加入 二官能度的BDO和三官能度的GE-303。表2為無添加GE-303,添加不同量的BDO擴(kuò)鏈劑對(duì)PUME 動(dòng)靜剛度比的影響。
隨著BDO用量的增加,材料 的動(dòng)靜剛度比先減小后增大。當(dāng)BDO用量為10份時(shí),材料的動(dòng)靜剛度比最低,為1.36。這可能是因?yàn)榫勖研臀⒖拙郯滨椥泽w是一種含軟鏈段和硬鏈段的嵌段聚合物,由于兩種鏈段的熱力學(xué)不相容,通常會(huì)產(chǎn)生相分離,當(dāng)BDO用量小于10份時(shí),分子交聯(lián)度不夠,軟鏈段分子鏈滑動(dòng)較大,宏觀上表現(xiàn)為形變滯后于應(yīng)變,動(dòng)靜剛度比大,而當(dāng)BDO用量大于10份時(shí),分子交聯(lián)密度過高,軟硬段分子鏈排列混亂,致使材料在動(dòng)載時(shí)內(nèi)能增大,動(dòng)靜剛度比增大。
當(dāng)微孔彈性體交聯(lián)擴(kuò)鏈劑改為單獨(dú)使用GE-303時(shí),材料從模具中取出時(shí)極易折斷,無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。這可能是因?yàn)榫勖讯嘣糋EP-330N是三官能度聚醚,再引入三官能度的微孔彈性體交聯(lián)擴(kuò)鏈劑GE-303后,網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)點(diǎn)過多,而缺乏二官能度擴(kuò)鏈劑的線性擴(kuò)鏈,使材料表現(xiàn)為脆,易折斷。
通過上述情況分析對(duì)比,在總聚醚多元醇100份(聚醚多元醇D∶GEP-330N=75∶25),水為0.3份下,觀察BDO和GE-303混合微孔彈性體交聯(lián)擴(kuò)鏈劑對(duì)PUME動(dòng)靜剛度比的影響。
隨著混合微孔彈性體交聯(lián)擴(kuò)鏈劑含量的增加,材料的動(dòng)靜剛度比也是先減小后增大。在GE-303和BDO加入量均為10份時(shí),材料的動(dòng)靜剛度比最低為1.34。這可能是由于BDO用量在10份時(shí),即材料交聯(lián)恰到好處時(shí),引入三官能度擴(kuò)鏈交聯(lián)劑GE-303使軟鏈段網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)更加充分,軟鏈段與硬鏈段的兩相相互咬合最佳,內(nèi)能消耗最小,動(dòng)靜剛度比達(dá)到最小。
化學(xué)名稱:3-氯-3’-乙基-4,4’-二氨基二苯甲烷
外觀:淺黃色至棕色透明液體
分子式: C15H17ClN2 CAS No.: 55347-69-8
3-氯-3’-乙基-4,4’-二氨基二苯甲烷是與固體MOCA的化學(xué)結(jié)構(gòu),物理性能類似的產(chǎn)品,它有著常溫呈液體,反應(yīng)速度比固體MOCA快,且安全性比固體MOCA優(yōu)良的特點(diǎn)。此特點(diǎn)為其使用,在工藝上、環(huán)境安全上提供了諸多有利條件與因素。本品所含二胺可廣泛的應(yīng)用在聚脲-聚脲類制品的生產(chǎn)中作為擴(kuò)鏈劑、固化劑使用,且制品性能更優(yōu)異。
3-氯-3’-乙基-4,4’-二氨基二苯甲烷主要用途
主要用作TDI系列聚氨酯-聚脲彈性體制品的擴(kuò)鏈劑/固化劑。特別是在澆注彈性體的制備中有著廣泛的使用。本品可以作為聚氨酯涂料、膠粘劑、密封劑、微孔彈性體、聚脲噴涂材料等的固化劑使用。本品也是環(huán)氧樹脂的優(yōu)良固化劑.
水用量過多會(huì)使材料密度降低,形成更多的開孔結(jié)構(gòu),降低了孔壁強(qiáng)度,影響材料的尺寸穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)以總聚醚多元醇100份(聚醚多元醇A∶GEP-330N=75∶25),微孔彈性體交聯(lián)擴(kuò)鏈劑BDO8份,研究了水用量在0.1~0.4份時(shí)對(duì)PUME的動(dòng)靜剛 度比的影響。
水用量在0.1~0.4份的范圍內(nèi)PUME的動(dòng)靜剛度比均大于1,且水量對(duì)PUME的動(dòng)靜剛度比影響較小。這是由于PUME可以被認(rèn)為是聚氨酯和微孔的復(fù)合體,聚氨酯具有粘彈性,在外力作用下,其形變跟不上應(yīng)力作用,從而宏觀上表現(xiàn)為在動(dòng)態(tài)加載條件下形變位移比靜態(tài)時(shí)較小,即動(dòng)剛度大于靜剛度,比值大于1。
而水在本實(shí)驗(yàn)中的主要作用是產(chǎn)生氣泡形成微孔,微孔中的空氣可以看成純彈性的彈簧,彈簧的動(dòng)靜剛度比是1,所以在一定范圍內(nèi)水量對(duì)整體PUME的動(dòng)靜剛度比影響不大。通過動(dòng)靜剛度比數(shù)據(jù)分析和實(shí)際材料尺寸測(cè)量,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)水量為0.3份時(shí),材料動(dòng)靜剛度比相對(duì)較低,發(fā)泡倍率適宜,尺寸穩(wěn)定且靜剛度合適。
聚合物多元醇對(duì)動(dòng)靜剛度比的影響。一般來說,聚合物多元醇對(duì)聚氨酯微孔彈性體 的作用主要是兩個(gè):一是它的分散相固體微粒在發(fā)泡過程中附著在泡孔壁上,起弱化泡孔膜作用,增加開孔率,較少收縮,改善發(fā)泡工藝;二是起成核劑作用,使氣泡均勻,從而改善發(fā)泡工藝。考慮到聚合物多元醇的上述優(yōu)點(diǎn),在聚醚多元醇D和GEP-330N總量與比例不變的情況下,加入聚合物多元醇改變發(fā)泡工藝來降低材料的動(dòng)靜剛度比。
引入聚合物多元醇后,動(dòng)靜剛度 比也是先減小后增大,當(dāng)聚合物多元醇加入量為10份時(shí),動(dòng)靜剛度比最小為1.24,這可能是因?yàn)榫酆衔锒嘣加昧吭?0份時(shí),材料的發(fā)泡最均勻且開孔率高,泡空膜被弱化,從而降低空氣與氣泡壁的摩擦,減少動(dòng)載下的機(jī)械能損失,使材料的動(dòng)靜剛度比進(jìn)一步降低。
通過實(shí)驗(yàn)表明,總聚醚多元醇100份(聚醚 多元醇D∶GEP-330N=75∶25)下,聚合物多元醇、BDO、GE-303和水的用量分別為10份、10份、10份和0.3份時(shí),可制備出較低動(dòng)靜剛度比的PUME,其 動(dòng)靜剛度比最低可達(dá)到1.24,完全可以應(yīng)用在高載荷高頻率減震材料的制造中。
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