聚氨酯(脲)彈性體用擴(kuò)鏈劑
聚氨酯(脲)彈性體用擴(kuò)鏈劑的結(jié)構(gòu)對聚氨酯(脲)彈性體的性能有很大的影響。為克服傳統(tǒng)擴(kuò)鏈劑如1,4-丁二醇(BDO)和3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯甲烷(MOCA)的使用缺陷,開發(fā)了性能優(yōu)越的聚氨酯(脲)彈性體用擴(kuò)鏈劑二氨基二甲硫基甲苯(E-300)。
國內(nèi)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與E-300相近的聚氨酯(脲)彈性體用擴(kuò)鏈劑,主要包括2,4-二氨基-5-巰基甲苯(TX-1)、2,4-二氨基-3,5-二甲硫基氯苯(TX-2)、2,4-二氨基-3-甲硫基-5-丙基甲苯(TX-3)和亞甲基雙鄰甲硫基N-甲基苯胺(TX-4)等。聚氨酯(脲)彈性體用擴(kuò)鏈劑的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其在合成聚氨酯(脲)彈性體中的應(yīng)用,同時(shí)簡單介紹了TX-1、TX-3和TX-4的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用。用聚氨酯(脲)彈性體用擴(kuò)鏈劑制備的彈性體的力學(xué)性質(zhì)可與E-300體系的彈性體相媲美,且價(jià)格明顯低于E-300,因而具有成本優(yōu)勢。
在聚脲用擴(kuò)鏈劑中,最常用的液體聚脲用擴(kuò)鏈劑是DETDA,它的反應(yīng)活性很高,在某些要求噴涂時(shí)凝膠不宜太快的場合不能單獨(dú)使用。
若體系的凝膠時(shí)間短,霧滴噴到物體表面時(shí)來不及擴(kuò)散就已凝膠,就很難得到光滑的涂層。芳香族二胺類聚脲用擴(kuò)鏈劑對凝膠時(shí)間及彈性體性能的影響,其中A組分為液化MDI與聚醚三醇合成的半預(yù)聚體,NCO%=14.0%。
隨著聚氨酯涂料及聚氨酯彈性體應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,傳統(tǒng)的涂裝工藝在實(shí)際應(yīng)用中遇到不少困難,如一些建筑涂層,礦山機(jī)械的高耐磨涂層以及一些特殊場合,需要涂層厚度達(dá)幾毫米甚至十幾毫米,若采用手工刮涂,效率低而且外觀差,遇到復(fù)雜結(jié)構(gòu)更是難以施工。另外,由于人們對環(huán)保的日益重視,傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯涂料的使用越來越受限制。
正是在這種情況下,無溶劑噴涂聚氨酯(脲)彈性體技術(shù)被開發(fā)成功。該工藝屬快速反應(yīng)噴涂體系,原料體系不含溶劑、固化速度快、工藝簡單,可很方便地在立面、曲面上噴涂十幾毫米厚的涂層而不流掛,因此可部分取代溶劑型聚氨酯涂料,在某些領(lǐng)域還可替代澆注彈性體工藝,是一種新型聚氨酯成型工藝。
產(chǎn)品名稱:4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴(kuò)鏈劑MDEA
分子式:C21H30N2
分子量:310.49
CAS: 13680-35-8
4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴(kuò)鏈劑MDEA是優(yōu)秀的聚氨酯(PU)擴(kuò)鏈劑和環(huán)氧樹脂(EP)固化劑。能改善制品的機(jī)械和動(dòng)力學(xué)性能。此外也可以作為聚酰亞胺的先導(dǎo)化合物和有機(jī)合成的中間體。在PU領(lǐng)域M-CDEA適用于澆鑄型彈性體(CPU)、RIM彈性體和噴涂聚脲、膠粘劑、彈性體泡沫和熱塑性聚氨酯(TPU)。EP領(lǐng)域適用于加工、預(yù)浸料坯和化工防腐涂料。也可用作有機(jī)合成的中間體及聚脲樹脂固化劑。
聚脲涂料又叫噴涂聚脲彈性體,屬于聚氨酯彈性體的一種,因此這里對聚氨酯彈性體作一個(gè)簡單介紹。
所謂彈性體是指玻璃化溫度低于室溫,斷裂伸長率>50%,外力撒除后復(fù)原性比較好的高分子材料。
聚氨酯彈性體是彈性體中比較特殊的一大類,其原材料品種繁多,配方多種多樣,可調(diào)范圍大。聚氨酯彈性體硬度范圍寬,低至邵A10以下的低模量橡膠,高至邵D85的高抗沖擊彈性材料。所以聚氨酯彈性體的性能范圍很寬,是介于從橡膠到塑料的一類高分子材料。
聚氨酯化學(xué)結(jié)構(gòu)的特性是其大分子主鏈中含有重復(fù)的氨基甲酸酯鏈段。聚氨酯大分子主鏈?zhǔn)怯刹AЩ瘻囟鹊陀谑覝氐娜嵝枣湺危ㄒ喾Q軟鏈段或軟鏈)和玻璃化溫度高于室溫的剛性鏈段(亦稱硬鏈段或硬段)嵌段而成的。低聚物多元醇(如聚醚、聚酯等)構(gòu)成軟鏈段,二異氰酸酯和小分子擴(kuò)鏈劑(如二胺和二醇)構(gòu)成硬鏈段。
在聚氨酯彈性體分子結(jié)構(gòu)中,軟鏈段占的比例比較大,約50%~90%,硬鏈段約占10%~50%。由于硬鏈段的極性強(qiáng),相互間引力大,硬鏈段和軟鏈段在熱力學(xué)上具有自發(fā)分離的傾向,即不相容性。所以硬鏈段容易聚集一起,形成許多微區(qū),分布于軟段相中。這種現(xiàn)象叫微相分離。微相分離是聚氨酯彈性體物理結(jié)構(gòu)的特征。
噴涂聚氨酯(脲)體系的化學(xué)原理。反應(yīng)注射成型(Reaction Injection Molding, 簡寫為RIM)技術(shù)是在用聚氨酯硬脂泡沫塑料工藝制備家具等的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。RIM是直接從低粘度的單體或齊聚物制造復(fù)雜制品的一種工藝技術(shù)。這些單體或齊聚物在注入模腔前瞬間碰撞混合,相互活化,在模腔中通過交聯(lián)反應(yīng)或相分離快速固化,形成固體聚合物制品。
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