PUDs薄膜擴(kuò)鏈劑
PUDs薄膜擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈的PUDs薄膜比純PU薄膜有更低的變形能力,這主要是因?yàn)镻U預(yù)聚物的-NCO端基與氨基硅烷和PUDs薄膜擴(kuò)鏈劑的-NH2基團(tuán)各自的反應(yīng)。
氨基硅烷化PUD在水的存在下,通過生成少量穩(wěn)定的硅烷醇基團(tuán)而迅速水解,這些硅烷醇基團(tuán)會(huì)通過縮合反應(yīng)而迅速交聯(lián),形成硅氧烷網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
就PUDs薄膜擴(kuò)鏈劑TEPA而言,它在鏈增長階段形成許多脲基。脲基擁有2個(gè)適合形成氫鍵的氮原子。因此,脲基的存在提高了材料的剛性,并因此導(dǎo)致了薄膜在硬度上的增長。SPUDs的薄膜硬度隨著NCO/OH的比值的增長而增長。這主要是由于從S2到S4分散體系中硅烷含量的增長,這會(huì)增加交聯(lián)密度(凝膠含量)。
有更好硬度的S5,與S3相比,是由于S5的低柔性鏈段含量和高的交聯(lián)密度,這是由更適宜硅烷含量在PTMG-1000中制備的。有分散體系S6得來的薄膜比其他樣品的都要硬。這可能是由于成品薄膜更高含量剛性鏈段和更高凝膠含量(交聯(lián)密度)的形成。
此外,短鏈二元胺擴(kuò)鏈劑增加了剛性鏈段的含量(尿素含量),并因此,增加了體系的硬度。與TEPA擴(kuò)鏈的PU相比,硅烷化PU更柔順??傮w上,盡管脲鍵是剛性的,但有機(jī)硅在本質(zhì)上是柔順的。在SPUD樣品中,S4比其他樣品硬度更高,這是由于它更高的交聯(lián)密度(凝膠含量)。
SPUD的機(jī)械性能是由在缺口對(duì)拉伸強(qiáng)度和伸長率的測(cè)量來確定的。分散體要倒入硅槽并在60℃的空氣循環(huán)烘箱干燥5小時(shí),然后干燥薄膜在大氣條件下保持以影響硅烷基團(tuán)在水分引起的交聯(lián)。在拉伸測(cè)試前,這些薄膜要從新在100℃下干燥1小時(shí)。純PU在缺口的拉伸強(qiáng)度和伸長率很好。
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。
可以普遍地觀察到,PTMG給了PU更優(yōu)越的機(jī)械性能,這主要是因?yàn)樗?guī)整的鏈結(jié)構(gòu)和結(jié)晶后延長的能力。總的來說,交聯(lián)SPUD的拉伸性能比純的PUD的要差,這主要是因?yàn)榻宦?lián)聚合物的高硬度。
此外,在交聯(lián)SPUD中,硅氧烷單元的存在減少了緊密裝填和剛性鏈段。這或許是交聯(lián)PU拉伸性能降低的原因 。然而,隨著NCO/OH比的增加,SPUD的硬度和凝膠含量(交聯(lián)密度)也各自增加。
在氨基硅烷封端PUD(S2-S4)系列,隨著NCO/OH比的增加,拉伸強(qiáng)度增加,在缺口處的伸長率減少;也就是,APTMS含量的增加導(dǎo)致薄膜交聯(lián)密度(凝膠含量)的增加。拉伸強(qiáng)度的增加和在缺口處伸長率的降低主要是由于通過水解出現(xiàn)在鏈末端的功能性烷氧基硅烷的自交聯(lián)-在大氣中存在的水分的凝結(jié)機(jī)制。
就聚酯多元醇而言,以PTMG-1000為基礎(chǔ)的PU(S5)展示出比以PTMG-2000為基礎(chǔ)的PU(S3)更高的拉伸強(qiáng)度和更低的伸長率,這些是以1.4的NCO/OH比制得的。以PTMG-1000為基礎(chǔ)的樣品的高拉伸強(qiáng)度和低伸長率是由于高的剛性鏈段含量和高的交聯(lián)密度。
在這個(gè)系列中TEPA鏈增長分散體系(S6)薄膜的拉伸強(qiáng)度和伸長率要其他分散體系(S1-S5)的都低。這可能是因?yàn)門EPA(包含兩個(gè)一級(jí)和三個(gè)二級(jí)胺功能)擴(kuò)鏈薄膜更好的韌性,導(dǎo)致一個(gè)高交聯(lián)密度(凝膠含量)。這被對(duì)比其他樣品(S1-S5)有高交聯(lián)密度和高硬度的S6證實(shí)。高交聯(lián)密度是薄膜更堅(jiān)韌,并且這也可能由于S6鏈之間的氫鍵的相互作用。
分散流延膜在水和二苯胺中表現(xiàn)出不同的溶脹比。氨基硅烷封端樣品純的未處理的PU表現(xiàn)出更低的溶脹比,這是由于形成氨基硅烷封端PU的硅氧烷網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到表面并組織溶劑(水或是二甲苯)分子進(jìn)入體系中。
特別是,硅氧烷基團(tuán)本身是疏水性的并因此很大程度上減弱了水的溶脹。表格也顯示出從S2到S4隨著氨基硅烷的含量(NCO/OH代替)的增加,水和二甲苯的溶脹減弱。薄膜S3和S5在水中的溶脹并沒有太大差異。S5中在二甲苯中的溶脹比在S3中的更差是因?yàn)镾5中氨基硅烷含量(交聯(lián)密度)的增加。
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