借鑒橡膠硫化反應(yīng)的測(cè)定方法，采用無轉(zhuǎn)子硫化試驗(yàn)機(jī)對(duì)不同聚氨酯脲/聚脲擴(kuò)鏈劑對(duì)聚氨酯的擴(kuò)鏈反應(yīng)過程進(jìn)行了流變學(xué)分析，利用AFM考察了聚氨酯脲/聚脲擴(kuò)鏈劑合成的材料的微觀結(jié)構(gòu)。

結(jié)果表明，不同反應(yīng)活性的聚氨酯脲/聚脲擴(kuò)鏈劑導(dǎo)致了HTPB/IPDI 系聚氨酯反應(yīng)流變性的極大差異，1，4-丁二醇擴(kuò)鏈反應(yīng)t100為13 046 s，3，3'-二乙基-4，4'-二苯基甲烷二胺需要3 958 s反應(yīng)完全，脂肪族二胺D-230凝膠非?？?，僅758 s完全固化。

提出聚氨酯軟/硬段的熱力學(xué)不相容性、反應(yīng)流變性及鏈段的運(yùn)動(dòng)能力是決定聚氨酯微觀結(jié)構(gòu)的3個(gè)因素的觀點(diǎn)，并通過3種聚氨酯不同微觀結(jié)構(gòu)形成 因素的分析驗(yàn)證了該觀點(diǎn)的正確性。

將小塊聚氨酯脲或聚脲試樣溶解在DMF中(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%左右)，將此溶液涂在KBr鹽片上干燥后用Nicolet 5DXC FTIR儀測(cè)定其紅外光譜。 測(cè)試條件為: TGS檢測(cè)器，4 cm－1分辨率， 掃描32次。 DSC測(cè)試: 稱取5～10 mg聚氨酯脲或聚脲試樣，用TA Modulated DSC2910差示掃描量熱儀，在－120～300 ℃范圍內(nèi)氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行掃描測(cè)試，升溫速率為20 /min?！妗?br/>
力學(xué)性能測(cè)試: 將聚氨酯脲或聚脲試樣按照GB1690-82裁成標(biāo)準(zhǔn)試樣，用島津AG-2000A材料力學(xué)測(cè)定儀在25 ℃下進(jìn)行測(cè)試，拉伸速率為50 mm/min。聚氨酯脲和聚脲的硬度按照ASTM D2240-85用LX-A型邵氏橡膠硬度計(jì)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)定撕裂強(qiáng)度時(shí)先按照ASTM D624-81裁成C型標(biāo)準(zhǔn)試樣，然后用島津AG-2000A材料力學(xué)測(cè)定儀在25 ℃下進(jìn)行測(cè)試， 拉伸速率為500 mm/min。 聚氨酯脲或聚脲試樣吸水性根據(jù)GB1034-86測(cè)定。

不同擴(kuò)鏈劑合成的聚氨酯脲和聚脲的DSC曲線，所有聚氨酯脲和聚脲的DSC圖譜中均在－54～－50 ℃區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)二級(jí)轉(zhuǎn)折，以及在150～250 ℃之間出現(xiàn)吸熱峰(Tm)，前者為聚氨酯脲或聚脲中軟段相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，后者可能與聚氨酯脲或聚脲硬段微區(qū)中某種有序結(jié)構(gòu)的解離有關(guān)。IPDA擴(kuò)鏈聚氨酯脲和聚脲的Tg值均要高于EDA和HDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲，說明它們軟段相和硬段相的混合程度要比EDA和HDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲要好。IPDA擴(kuò)鏈聚氨酯脲和聚脲的Tm值高于EDA和HDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲的Tm值， 但吸熱峰的熱焓值(ΔHm)較低。


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(dòng)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(qiáng)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。


前者可能歸因于IPDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲中硬段剛性較好， 導(dǎo)致其有較高的Tm值; 后者可能是因?yàn)镋DA和HDA分子結(jié)構(gòu)比較對(duì)稱，從而使它們形成的硬段容易規(guī)整地折疊在一起，形成更加好的有序結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致EDA和HDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲有較高的ΔHm值以及較差的軟段和硬段相混合程度。

IPDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲的Tg范圍也要寬于EDA和HDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲，由于軟段相的Tg范圍是和體系中相界面的寬窄成正比，所以DSC掃描結(jié)果表明，IPDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲的相界面要比EDA和HDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲要寬， 即說明它們軟段和硬段的相混合程度要比EDA和HDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲要好。從以上的分析可看出，不同擴(kuò)鏈劑對(duì)聚氨酯脲和聚脲的影響是類似的。

在聚氨酯脲和聚脲體系中NH和羰基或醚鍵會(huì)形成氫鍵， 特別是硬段中的NH和羰基間形成氫鍵的強(qiáng)弱直接影響到體系中硬段的有序結(jié)構(gòu)， 因此我們用FTIR考察了擴(kuò)鏈劑對(duì)聚氨酯脲和聚脲氫鍵的影響。

為了定量研究氫鍵化程度，著重研究羰基區(qū)域的FTIR譜圖，可以觀察到在聚氨酯脲和聚脲的羰基區(qū)分別在1630～1720 cm－1和1630～1690 cm－1中存在多重譜帶。羰基區(qū)進(jìn)行自解卷集后得到5～6個(gè)峰，對(duì)應(yīng)于氨酯羰基或脲羰基形成氫鍵的不同狀態(tài)。

DADMT或TX21固化體系，混合前預(yù)聚物預(yù)熱溫度可為40～50℃，擴(kuò)鏈劑溫度20～30℃或者常溫，凝膠時(shí)間一般在7～9min，隨溫度升高，凝膠時(shí)間逐漸縮短。

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