澆注型熱固聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑
用不同澆注型熱固聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑合成了聚氨酯,用凝膠滲透色譜,差熱分析,動態(tài)力學(xué)溫度譜,廣角X射線衍射等手段,討論了不同澆注型熱固聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑對聚合物分子量,動態(tài)力學(xué)性質(zhì),熱性質(zhì),力學(xué)性質(zhì)和聚合物形態(tài)的影響。
澆注型熱固聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑一般強度比較高,主要用于澆注型熱固聚氨酯彈性體;醇類擴(kuò)鏈聚氨酯強度一般相對較低,但不是絕對的,跟所用的異氰酸酯有關(guān),同一種醇類擴(kuò)鏈劑用于TDI體系可能強度極差,但是用于MDI或NDI強度可能比胺類還好。還比如HQEE,分子結(jié)構(gòu)有苯環(huán),強度就很好。醇類擴(kuò)鏈劑無論熱固還是熱塑聚氨酯都會用。
二酸酐或二酰鹵適用于末端為羥基的聚合物的擴(kuò)鏈。利用二氮丙啶衍生物或二價金屬離子 等擴(kuò)鏈劑可使端羧基聚酯擴(kuò)鏈,其中二酰鹵擴(kuò)鏈法可獲得親水性理想的聚乳酸類生物降解高分子材料。?;p內(nèi)酰胺通過內(nèi)酰胺的消除(較低溫度下),或既開環(huán)又消除(高于200℃),也可使端基為羥基和氨基的聚合物擴(kuò)鏈,如間苯二酰基雙己內(nèi)酰 胺(IBC)可對PET、尼龍26進(jìn)行擴(kuò)鏈。
以PTMG/MDI為原料合成的聚氨酯彈性體形態(tài)結(jié)構(gòu)的文章已有許多報道,而PTMG/MDI體系澆注型聚氨酯彈性體力學(xué)性能的文章報道較少。這里以 PTMG、MDI、胺類和醇類擴(kuò)鏈劑為原料合成了澆注型聚氨酯彈性體,研究MOCA、HQEE、BDO、KC等擴(kuò)鏈劑對聚氨酯彈性體力學(xué)性能的影響。
聚氨酯彈性體的合成。將PTMG在100~110℃條件下真空脫水2h,,然后冷卻至50~60℃,加入計量并熔化的MDI,在80~85℃下攪拌保溫反應(yīng)2h,取樣分析NCO基的質(zhì)量分?jǐn)?shù),達(dá)到設(shè)計NCO基值時,即為預(yù)聚體,密封保存待用。
按配比將預(yù)聚體與擴(kuò)鏈劑混合均勻,澆注預(yù)熱的平板模具中,待達(dá)到凝膠點時加壓硫化,脫模后在100℃的烘箱中硫化20h。室溫放置1周后進(jìn)行力學(xué)性能測試。
4,4'-亞甲基雙(2-乙基)苯胺(芳香族二胺類擴(kuò)鏈劑MOEA)用途
本品為氨基鄰位乙基取代的芳香族二胺類擴(kuò)鏈劑,與TDI和MDI預(yù)聚體有著良好的相容、配伍性,反應(yīng)速度較快,與E100搭配可用于反應(yīng)注射成型和聚脲噴涂工藝,制品具有優(yōu)良的物理以及動態(tài)力學(xué)性能。用于聚脲彈性防水材料,可有效提高材料的強度、耐植物穿刺和耐老化性能。本品也可用作環(huán)氧樹脂的固化劑,賦予制品良好的抗張、耐撕裂、電絕緣及耐熱等性能。
力學(xué)性能測試 拉伸強度、伸長率和模量按GB/T 528-1992標(biāo)準(zhǔn)測定。邵氏硬度按GB/T 531-1992標(biāo)準(zhǔn)測定。撕裂強度按GB/T 529-1991標(biāo)準(zhǔn)測定。沖擊彈性按GB/T 1681-1982標(biāo)準(zhǔn)測定。
在聚氨酯發(fā)泡過程中,擴(kuò)鏈劑運用的好壞有時直接影響泡沫性能,影響制品質(zhì)量。 聚氨酯是由剛性鏈段和柔性鏈段組成的嵌段共聚物;剛性鏈段和柔性鏈段的構(gòu)成,除與異氰酸酯和聚醇主劑有關(guān),同時擴(kuò)鏈劑的選擇和使用對它們的形成也有著直接影響。擴(kuò)鏈劑是指能促使分子鏈延伸、擴(kuò)展的化合物。在聚合物生成中,主要為雙官能團(tuán)的化學(xué)品。
擴(kuò)鏈劑屬低分子量產(chǎn)品,將直鏈和鏈段鍵合以獲得熱塑性線性高分子。如果不采用交聯(lián)劑,最終聚合物將保持熱塑性塑料的優(yōu)點(和缺點),即:分子量提高,結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
2,2-二羥甲基丙酸,又稱α,α-雙羥甲基丙酸,英文縮寫為DMPA是一種多功能化合物,它的結(jié)構(gòu)是一種典型的新戊基結(jié)構(gòu),又是一種典型的二元醇結(jié)構(gòu)。新戊基結(jié)構(gòu)賦予它良好的耐熱性、耐水解性和顏色穩(wěn)定性。而作為帶有羧基的二元醇,DMPA可以參加聚氨酯擴(kuò)鏈反應(yīng),而在擴(kuò)鏈反應(yīng)中由于位阻效應(yīng)和反應(yīng)活性,羧基將被保存下來,可以轉(zhuǎn)化為銨鹽或堿金屬鹽而使聚氨酯有水溶性,使聚氨酯獲得自乳化性能,因而使用DMPA可制造穩(wěn)定性優(yōu)良的自乳化型聚氨酯。
DMPA因其作為親水基團(tuán)引入組分,在大分子鏈段中的分布,用量直接影響分散體的粒徑,從而影響分散體的性能,同時將其引入大分子體系中是作為剛性鏈段,DMPA用量也會影響涂膜的機(jī)械性能。
通過?;椒▽⒁叶放c冰乙酸反應(yīng)生成新型位阻型酰胺擴(kuò)鏈劑的二乙酰乙二胺,并通過對產(chǎn)品進(jìn)行熔點、紅外、氮含量和核磁氫譜分析確定了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),斷定該產(chǎn)品就是二乙酰乙二胺,在結(jié)構(gòu)上兩個-COCH3取代了原結(jié)構(gòu)上的兩個活潑H原子。效果測試顯示出改性后的酰胺擴(kuò)鏈劑能顯著降低聚脲合成反應(yīng)活性。
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