以四氫呋喃—環(huán)氧丙烷共聚醚和2，4-甲苯二異氰酸酯(TDI-100)為原料合成聚氨酯(PU)預(yù)聚體，再分別與聚氨酯(PU)預(yù)聚體擴(kuò)鏈劑TX-2、E-300和MOCA反應(yīng)制備PU彈性體。討論了預(yù)聚體NCO基含量、聚氨酯(PU)預(yù)聚體擴(kuò)鏈劑類(lèi)型、擴(kuò)鏈系數(shù)、硫化溫度對(duì)PU彈性體力學(xué)性能的影響。

結(jié)果表明，提高預(yù)聚體NCO基質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可使彈性體的硬度、拉伸強(qiáng)度、300%定伸應(yīng)力和撕裂強(qiáng)度明顯提高，扯斷伸長(zhǎng)率則下降;TX-2制備的彈性體綜合性能低于MOCA和E-300制備的彈性體;當(dāng)擴(kuò)鏈系數(shù)從0.8提升至0.95時(shí)，彈性體的拉伸強(qiáng)度、300%定伸應(yīng)力和扯斷伸長(zhǎng)率均明顯提高;但當(dāng)聚氨酯(PU)預(yù)聚體擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈系數(shù)大于0.95時(shí)，上述各項(xiàng)性能指標(biāo)迅速降低;TX-2為擴(kuò)鏈劑制備的PU彈性體的最佳硫化溫度為80~100℃;與E-300和MOCA相比，TX-2為擴(kuò)鏈劑制備的彈性體耐熱空氣老化性能較差。

通過(guò)預(yù)聚體（E93A）與兩種不同的擴(kuò)鏈劑4，4'-甲撐-雙-（2-氯苯胺）（MOCA）、4，4'-甲撐-雙-（2，6-二乙基-3-氯苯胺）（mcdea）澆注聚氨酯彈性體（PUE），對(duì)二者性能進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，mcdea擴(kuò)鏈的PUE樣品分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，提高了微相分離程度，綜合力學(xué)性能和熱性能均較高。

使用不同的擴(kuò)鏈劑不僅影響聚氨酯彈性體（PUE）的硬段結(jié)構(gòu)，而且影響到PUE的熱穩(wěn)定性。MOCA與mcdea均有2個(gè)氨基，含4個(gè)活潑氫原子，不同之處在于mcdea在氨基的鄰位碳原子上引入乙基，使氨基的鄰位碳原子上沒(méi)有氫原子，且氨基與氯原子處于間位的位置，而MOCA分子結(jié)構(gòu)中，氨基與氯原子處于鄰位。

在2種擴(kuò)鏈劑與預(yù)聚體聚合時(shí)，mcdea在分子結(jié)構(gòu)中的乙基與預(yù)聚體分子鏈可形成分子間氫鍵，分子間作用力較MOCA合成的PUE強(qiáng)，而且氨基與氯處于間位，當(dāng)氯與分子鏈形成氫鍵時(shí)，PUE形成交聯(lián)的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

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(shù)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(shù)脂固化劑。

mcdea擴(kuò)鏈形成的PUE彈性體具有較低的軟段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，又具有較高的硬鏈段的軟化溫度，軟硬鏈段之間的相分離得到了改善。所以，基于mcdea的低硬度彈性體，在低溫時(shí)顯示出較強(qiáng)的力學(xué)性能；基于mcdea的高硬度彈性體，在高溫下顯示出較好的力學(xué)性能。

本研究采用自行研發(fā)的MOCA、mcdea兩種擴(kuò)鏈劑分別對(duì)聚氨酯預(yù)聚體（E93A）進(jìn)行擴(kuò)鏈，制備出兩種PUE產(chǎn)品，對(duì)比兩種產(chǎn)品在力學(xué)性能與熱性能上的區(qū)別，為應(yīng)用兩種擴(kuò)鏈劑，特別是應(yīng)用mcdea擴(kuò)鏈劑提高PUE性能提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

合成。按擴(kuò)鏈系數(shù)為0.95，將擴(kuò)鏈劑MOCA或MC-DEA加熱至熔融，加入脫泡后的聚氨酯預(yù)聚體中，在85℃進(jìn)行混合、攪拌后，迅速轉(zhuǎn)移到模具中，放入硫化溫度130℃的平板硫化機(jī)中，10MPa壓力下硫化45min，取出后在110℃的烘箱中靜置16h，進(jìn)行二次硫化。其中，MOCA擴(kuò)鏈的PUE為1#樣品，mcdea擴(kuò)鏈的PUE為2#樣品。

性能測(cè)試。機(jī)械性能測(cè)試：室溫下測(cè)定PUE的拉伸性能，拉伸速率為500mm/min，試樣長(zhǎng)20mm，寬4mm，厚2.02～2.25mm；DSC分析：溫度范圍是常溫到350℃，升溫速率10℃/min；TGA分析：分別在氮?dú)?、空氣兩種氣氛下進(jìn)行測(cè)試，溫度范圍是常溫到500℃，升溫速率10℃/min；DMA分析：溫度范圍20～200℃，升溫速度10℃/min。

力學(xué)性能比較。2#樣品體現(xiàn)了較好的撕裂強(qiáng)度、定伸應(yīng)力與伸長(zhǎng)率，但1#樣品有較好的拉伸強(qiáng)度。2#樣品由于硬段脲基的氫鍵更多地連接到軟段酯的鏈上而導(dǎo)致硬段相分散到軟段相中，并且形成軟、硬段的兩相分離結(jié)構(gòu)，綜合力學(xué)性能較1#樣品顯著提高；而1#樣品中分子鏈之間的交聯(lián)較2#樣品少，縱向伸長(zhǎng)取向度大，拉伸強(qiáng)度較2#樣品略高。

DSC分析比較。1#樣品在204.9℃、270.4℃、309.1℃處有3個(gè)吸熱峰，2#樣在238.0℃、309.1℃處有2個(gè)吸熱峰。PUE本身處于高彈態(tài)，吸熱峰的溫度可分別認(rèn)為是軟段的軟化溫度與硬段的軟化溫度，其中，1#樣品309.1℃為硬段二次軟化溫度；2#樣品的軟、硬段軟化溫度分別高于1#樣品，而且軟、硬段軟化溫度的差值大于1#樣品，說(shuō)明2#樣品較1#樣品分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而且軟、硬段的相分離程度較好。

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