PU材料混合擴(kuò)鏈劑
PU材料混合擴(kuò)鏈劑以α,ω-雙(γ-羥丙基)聚二甲基硅氧烷(BHPDMS)和聚氧四甲基二醇(PHMO)混合大二醇為軟鏈段;以1,4-丁二醇(BDO)為主要擴(kuò)鏈劑,1,3-雙(4-羥丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(BHTD)為次級(jí)擴(kuò)鏈劑,所有試樣中硬鏈段均由4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和PU材料混合擴(kuò)鏈劑
所構(gòu)成,且w(硬鏈段)=40%;采用兩步溶液聚合法制備混合大二醇基芳香聚氨酯(PU)彈性體。
通過力學(xué)性能測(cè)試、差示掃描量熱法(DSC)和動(dòng)力學(xué)熱分析法(DMTA),研究了混合擴(kuò)鏈劑中n(BDO)/n(BHTD)比值對(duì)該PU彈性體性能的影響。結(jié)果表明,PU材料混合擴(kuò)鏈劑當(dāng)n(BDO)∶n(BHTD)=3∶2時(shí),所得PU彈性體具有優(yōu)異的綜合性能;引入BHTD擴(kuò)鏈劑后,破壞了硬鏈段的有序性。
聚氨酯(PU)是發(fā)展最快的高分子材料之一,它由二異氰酸酯和多元醇為基本原料聚合而成,具有良好的耐磨性、抗撕裂性和抗曲撓性等特點(diǎn),但耐水性和熱穩(wěn)定性等較差,從而使其應(yīng)用范圍受到限制。
為此,采用不同的軟鏈段組合可以改善PU材料的相關(guān)性能,以滿足不同的使用要求。通常,PU由軟鏈段和硬鏈段以嵌段、接枝或互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)等方式聚合而成,軟鏈段通常為聚醚多元醇或聚酯多元醇,它賦予PU材料柔性和韌性;硬鏈段通常為二異氰酸酯和相對(duì)分子質(zhì)量較低的二元醇或二元胺(作擴(kuò)鏈劑)的縮聚物,由于軟鏈段和硬鏈段之間的相容性較差,使PU呈現(xiàn)兩相微觀分離狀態(tài),正由于兩相顯微結(jié)構(gòu)的存在和硬鏈段中極性氨基甲酸酯所形成的氫鍵作用,從而賦予PU材料強(qiáng)度、剛度和高彈性。
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
產(chǎn)品外觀: 類白色粉末或顆粒
物理特性
熔點(diǎn): 87-89℃
含量:≥99.0%
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。
然而,PU的形態(tài)和力學(xué)性能在很大程度上取決于軟鏈段的種類,通過調(diào)節(jié)軟鏈段與硬鏈段之間的比例、軟鏈段的結(jié)構(gòu),可獲得性能各異的PU能。Martin、Simmons等用α,ω-雙(γ-羥丙基)聚二甲基硅氧烷(BHPDMS)和聚氧四甲基二醇(PHMO)混合大二醇作為軟鏈段,所制備的PU材料具有優(yōu)異的、長(zhǎng)久的生物穩(wěn)定性。
而采用PU材料混合擴(kuò)鏈劑來(lái)改變軟相(PDMS)和硬相間相容性的相關(guān)研究報(bào)道則很少,為此,本文選用有機(jī)硅1,3-雙(4-羥丁基)- 1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(BHTD)與傳統(tǒng)的1,4- 丁二醇(BDO)作為混合擴(kuò)鏈劑,并研究了混合擴(kuò)鏈劑中n(BDO)/n(BHTD)比值對(duì)PU結(jié)構(gòu)和性能的 影響。
α,ω-雙(γ-羥丙基)聚二甲基硅氧烷(BHPDMS), Mw=920,羥值為12.07mgKOH/g,自制;聚氧四甲基二醇(PHMO),Mw=750,羥值為160mgKOH/g,工業(yè)品,DuPont;1,3-雙(4-羥丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(BHTD),Mw=278.54,化學(xué)純;1,4-丁二醇(BDO),工業(yè)品;4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(純 MDI),化學(xué)純,巴斯夫;二甲基甲酰胺(DMAC),化學(xué)純,DuPont;四氫呋喃(THF),化學(xué)純。
Model4032萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī);DSC-7型差示掃描量熱儀;DMA-7型熱分析儀。
BHPDMS,使用前80℃抽真空(0.1mmHg)處理2h;PHMO,使用前105℃抽真空(0.1mmHg)處理15h;BHTD、BDO,使用前室溫抽真空(0.1mmHg)處 理6h;MDI,使用前真空蒸餾;DMAC、THF,使用前通過CaH回流干燥,再進(jìn)行真空分餾。
PU擴(kuò)鏈劑的結(jié)構(gòu)和組成會(huì)影響PU彈性體的性 能,為了確定混合擴(kuò)鏈劑中n(BHTD)/n(BDO)比值對(duì)所合成的PU彈性體性能的影響,在所合成的PU樣品中,控制w(硬鏈段)=40%、w(軟鏈段)=60%,其中軟鏈段中m(PDMS)∶m(PHMO)=80∶20(為確?;旌洗蠖寄軌蛲耆磻?yīng),MDI過量3%)。
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