丁羥型聚氨酯擴鏈劑
丁羥型聚氨酯可由HTPB與異氰酸酯、丁羥型聚氨酯擴鏈劑通過加聚反應(yīng)得到,一般具有微相分離結(jié)構(gòu)。其中,HTPB分子鏈軟段形成柔軟的連續(xù)相,丁羥型聚氨酯擴鏈劑與異氰酸酯形成的硬段構(gòu)成分散相分布在連續(xù)相中,起物理交聯(lián)點的作用。通過調(diào)節(jié)分子中的軟硬段比例,可改善聚氨酯的硬度、強度、彈性、低溫性能、電絕緣性等性能。
目前,對丁羥系聚氨酯的研究大多集中于探索配方體系、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,而對聚氨酯擴鏈過程中反應(yīng)流變性的研究尚未見報導(dǎo)。不同的丁羥型聚氨酯擴鏈劑會導(dǎo)致擴鏈反應(yīng)凝膠速度的巨大差異,從而對于聚氨酯制品的生產(chǎn)工藝有著決定性的影響。
端羥基聚丁二烯(HTPB)液體橡膠是20世紀60年代發(fā)展起來的一種以丁二烯為主鏈結(jié)構(gòu)帶有端羥基官能團的遙爪型預(yù)聚物,采用自由基法溶液聚合合成。其相對分子質(zhì)量一般在1萬以下,常溫下為無色或淡黃色透明粘稠狀液體,常溫下密度為0.89~0.92×103kg/m3。
與聚酯型或聚醚型聚氨酯相比,丁羥型聚氨酯的軟段結(jié)構(gòu)中不含有極性的酯基和醚基,分子間的相互作用較弱,所以強度相對較低,但其耐水解性、耐低溫性能、耐化學(xué)藥品性、電絕緣性能及彈性都比聚酯和聚醚型聚氨酯好。而且丁羥型聚氨酯與聚丁二烯彈性體相似,其動態(tài)生熱低。因為它在室溫下呈液體狀態(tài),與固體橡膠相比較,易于加工成型,因而廣泛用于復(fù)合固體推進劑、防水材料、膠粘劑、襯層等。
對于通常的橡膠制品,硫化膠性能隨著硫化時間的長短(即硫化程度)有很大變化,正硫化時間的選取,決定了硫化膠性能的好壞。人們采用以給予一定振幅的扭轉(zhuǎn)變形測定其阻力(扭矩)變化的硫化儀來確定橡膠加工中最重要參數(shù)———正硫化時間。
產(chǎn)品名稱:4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑MDEA
產(chǎn)品外觀: 類白色粉末或顆粒
物理特性
熔點: 87-89℃
含量:≥99.0%
4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑MDEA是優(yōu)秀的聚氨酯(PU)擴鏈劑和環(huán)氧樹脂(EP)固化劑。能改善制品的機械和動力學(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。也可用作有機合成的中間體及聚脲樹脂固化劑。
參照這一方法,合成了端羥基聚丁二烯/異佛爾酮二異氰酸酯(HTPB/IPDI)系聚氨酯預(yù)聚體,采用GT2M20002A型無轉(zhuǎn)子硫化試驗機對不同擴鏈劑擴鏈的HTPB/IPDI系聚氨酯的反應(yīng)流變性進行了研究,同時對該聚氨酯的微觀形貌采用SPI3800N掃描探針顯微鏡(AFM)進行了表征,探討了擴鏈劑結(jié)構(gòu)對HTPB/IPDI系聚氨酯的反應(yīng)流變性和微觀結(jié)構(gòu)的影響,為HTPB/IPDI系聚氨酯的配方和工藝研究提供參考。
HTPB/IPDI系聚氨酯的制備。聚氨酯常用的合成方法為預(yù)聚體法、半預(yù)聚體法和一步法。預(yù)聚體法是先由過量的異氰酸酯和軟段多元醇合成NCO封端的聚氨酯預(yù)聚體,然后再將預(yù)聚體和擴鏈劑混合澆注成型;半預(yù)聚體法是先合成高NCO含量的半預(yù)聚體,然后將少加的多元醇與擴鏈劑混溶,與半預(yù)聚體混合澆注成型;而一步法則是將所有軟段多元醇、異氰酸酯及擴鏈劑一次混合、澆注、反應(yīng)成型的方法。其中,預(yù)聚體法合成的聚氨酯結(jié)構(gòu)最規(guī)整,力學(xué)強度最好而應(yīng)用廣泛。因此,在本研究中得到采用。
形狀記憶聚氨酯是熱塑性高分子材料,它是由具有兩種不同玻璃化溫度的高分子材料聚合而成的嵌段共聚物。由于一個分子中的兩種(或多種)組分不能完全互容,導(dǎo)致了相的分離,低玻璃化溫度的部分稱為軟段,高玻璃化溫變的稱為硬段。
大部分非吸性低熔點軟段與極性高的硬段相互排斥和熱力學(xué)的不相容導(dǎo)致了兩相之間的分離,同時形成了共價鍵鍵合的微相區(qū),又因為它們是以化學(xué)鍵相連接的,分離必然受到限制,因此得到三級結(jié)構(gòu)的形態(tài),即軟段區(qū)、硬段區(qū)和軟硬段混容區(qū)。
柔性的軟段區(qū)(也稱可逆相)能產(chǎn)生很大的形變,而在硬段區(qū)(也稱固定相)內(nèi),分子被其相互間的物理交聯(lián)作用所固定。由于軟硬段的共價偶聯(lián)而抑制了鏈的塑性移動,從而產(chǎn)生了回彈性。
軟段在室溫范國內(nèi)是結(jié)晶的,或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度必須高于室溫。即具有塑料的特性,當溫度升到軟段的結(jié)晶態(tài)熔點或高彈態(tài)時,軟段的微觀布朗運動加劇而易產(chǎn)生形變,但硬段仍處于玻璃態(tài)或結(jié)晶態(tài),阻止分子鏈產(chǎn)生滑移,抵抗形變,從而產(chǎn)生回彈性,即記憶性,而當溫度下降到其玻璃態(tài)時,形變被“凍結(jié)”固定下來。
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