聚對(duì)二氧環(huán)己酮(PPDO)是一種可生物降解的、具有生物相容性的聚合物，而聚丁二酸乙二酯(PES)在用做生態(tài)環(huán)境材料方面具有優(yōu)勢(shì)，經(jīng)生態(tài)環(huán)境材料擴(kuò)鏈劑改良其性能和降低其成本后有望成為廣泛使用的生態(tài)環(huán)境材料。

如果將這兩類聚酯進(jìn)行共聚，可望獲得性能良好的可供廣泛使用的生物降解性聚酯。本文研究了采用生態(tài)環(huán)境材料擴(kuò)鏈劑對(duì) PPDO和PES低分子量的預(yù)聚物進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，以期用生態(tài)環(huán)境材料擴(kuò)鏈劑獲得嵌段共聚物。

氰酸酯基團(tuán)的量與低聚物二元醇和小分子擴(kuò)鏈劑中羥基量的比值；親水基團(tuán)含量#（—0CCA）則是指親水基團(tuán)—0CCA占整個(gè)體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。由乙二醇和一縮二乙二醇為擴(kuò)鏈劑可制得微帶藍(lán)光白色乳液，而且乳液穩(wěn)定性較好。

由于低分子擴(kuò)鏈劑可以與過(guò)量異氰酸酯進(jìn)行二次反應(yīng)，生成氨基甲酸酯或縮二脲結(jié)構(gòu)的剛性鏈段，而聚醚二元醇或聚酯二元醇則為聚氨酯結(jié)構(gòu)的柔性鏈段（軟段）。因此擴(kuò)鏈劑的加入有助于形成聚氨酯的硬段結(jié)構(gòu)，硬段部分對(duì)材料的力學(xué)性能貢獻(xiàn)較大。

對(duì)于所選用的四種不同的擴(kuò)鏈劑而言，由于四種擴(kuò)鏈劑本身結(jié)構(gòu)不同，所以使得組成聚氨酯的硬段結(jié)構(gòu)也不同?？傮w而言，無(wú)論對(duì)于C-BD型還是CE型聚氨酯，在異氰酸指數(shù)"及擴(kuò)鏈劑用量相同的條件下，由于加入的乙二醇分子鏈最短，所以整個(gè)體系中硬段的密度較大，涂膜的力學(xué)性能也最高。隨著擴(kuò)鏈劑分子"原子數(shù)目的不斷增多，體系中硬段的密度不斷變小，材料的拉伸強(qiáng)度也隨之降低。

數(shù)據(jù)表明，無(wú)論C-BD型還是CE型聚氨酯，乙二醇為擴(kuò)鏈劑制備的聚氨酯涂膜具有較高的拉伸強(qiáng)度，而由二醇為擴(kuò)鏈劑制備的聚氨酯涂膜的力學(xué)強(qiáng)度最低。同時(shí)，由于乙二醇中柔性鏈最短，材料的斷裂伸長(zhǎng)率較低。同理由于醚鍵的存在，所以一縮二乙二醇與丁二醇相比材料具有較高的斷裂伸長(zhǎng)率，而以二醇結(jié)構(gòu)中的柔性鏈最長(zhǎng)，所得到的聚氨酯的斷裂伸長(zhǎng)率也應(yīng)達(dá)到最長(zhǎng)。

聚氨酯的力學(xué)性能不僅與硬段的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且還取決于硬段與硬段之間形成的氫鍵數(shù)目。改變擴(kuò)鏈劑用量所得聚氨酯材料的力學(xué)性能有著顯著的差異。由于隨著擴(kuò)鏈劑用量的增大，聚氨酯硬段結(jié)構(gòu)中存在氨酯、脲、酯、醚等基團(tuán)而產(chǎn)生氫鍵的數(shù)量和分布發(fā)生了變化。

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(gè)氨基上的氫原子被一個(gè)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(dú)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(huì)浸出,也不會(huì)析出。同時(shí)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。


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(shù)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。


形成的氫鍵起到“交聯(lián)”作用，從而大幅度提高了材料的力學(xué)性能。此外，膜的斷裂伸長(zhǎng)率也隨著聚氨酯中硬段的增多而逐漸下降。由表G還可以看出，起初隨著擴(kuò)鏈劑用量的不斷增加，材料的親水性逐漸下降，膜的吸水率不斷減小，而當(dāng)擴(kuò)鏈劑含量達(dá)到一定時(shí)，體系中氫鍵對(duì)材料的影響作用增大，氫鍵的親水性較好，所以膜的吸水率又隨著擴(kuò)鏈劑含量的進(jìn)一步增大而增大。

而長(zhǎng)鏈含氟化合物通常具有一定的毒性和難以生物降解的特點(diǎn)，因此張明月等采用鏈段較短的全氟丁基磺酸鉀為乳化劑，提高含氟單體的乳液聚合穩(wěn)定性和單體轉(zhuǎn)化率。研究表明適量的含氟乳化劑可以有效的提高FPUA乳液的穩(wěn)定性和表面接觸角。

共聚型核殼乳液聚合制備含氟聚氨酯的缺點(diǎn)是不能有效控制聚合物的組成、分子量和鏈段的長(zhǎng)度，鑒于這些因素對(duì)聚合物的各項(xiàng)性能都有非常大的影響，Jiang等將活性自由基聚合的方法應(yīng)用于制備FPUA，不僅可以有效而簡(jiǎn)便地控制疏水性乙烯基單體的含量，而且制備的FPUA拉伸強(qiáng)度上升，斷裂伸長(zhǎng)率也隨之上升。

按擴(kuò)鏈劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)基本可分為醇類化合物和胺類化合物，其官能基均為2或小于4。隨著聚氨酯工業(yè)的高速發(fā)展，擴(kuò)鏈劑的新品種也在迅速增加，但實(shí)際大量使用的仍然是二醇或二胺類低分子化合物。具體分類如下：

多元醇類：乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、一縮二乙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷等 脂環(huán)醇類：1，4-環(huán)己二醇、氫化雙酚A

芳醇類：二亞甲基苯基二醇、對(duì)苯二酚雙-β-羥乙基醚、間苯二酚羥基醚 醇胺類：二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺

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