將傅里葉變換衰減全反射紅外光譜法(ATR-FTIR)引入聚氨酯成型試樣性能測(cè)試中，通過研究聚氨酯微觀結(jié)構(gòu)中的氫鍵化程度考察了硫化條件對(duì)聚氨酯結(jié)構(gòu)與性能的影響。同時(shí)研究了柔性鏈、剛性鏈聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑的并用制備新型聚氨酯彈性體。

對(duì)聚氨酯彈性體材料的進(jìn)行分析測(cè)試，同時(shí)利用Coleman理論計(jì)算C=O和N-H的氫鍵化程度。聚氨酯彈性體試樣的微觀結(jié)構(gòu)的氫鍵化程度和宏觀力學(xué)性能具有一致性，即氫鍵化程度越高，材料宏觀力學(xué)性能越高。

結(jié)果表明在一定溫度下聚氨酯試樣氫鍵化程度隨著后硫化時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)極大值，宏觀力學(xué)強(qiáng)度也有一致的變化趨勢(shì)。經(jīng)100℃×9hrs后硫化條件的試樣N-H氫鍵化最大值百分比可達(dá)94.74%，C=O氫鍵化最大值為51.91%，拉斷強(qiáng)度最大值為16.9MPa，撕裂強(qiáng)度最大值為26.7kN/m。

采用預(yù)聚體法，柔性鏈、剛性鏈聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑制備聚氨酯彈性體，當(dāng)n(THEIC):n(TIPA)為3：2時(shí)，試樣的拉斷強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度較高，分別為28.5MPa和43.8kN/m-1。但在80℃和100℃的恒溫環(huán)境中，柔性鏈、剛性鏈聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑試樣力學(xué)性能比純組分?jǐn)U鏈試樣低，硬度、拉斷強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度的性能保持率均最低。而DSC和TG熱分析結(jié)果表明，混合擴(kuò)鏈試樣的熱分解溫度最高，這表明其交聯(lián)結(jié)構(gòu)更為完整。

乳膠粒子形態(tài)及粒徑分析。3種乳液的乳膠粒子基本上為球形；樣品Ⅰ粒徑在40nm左右，樣品Ⅱ粒徑在60nm左右，在樣品Ⅲ中出現(xiàn)了粒徑雙分布，小粒徑和樣品Ⅰ的粒徑接近，大粒徑和樣品Ⅱ的粒徑接近，說明一步擴(kuò)鏈法中親水基團(tuán)在分子鏈中的分布是無規(guī)的，粒徑存在雙分布。

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

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。

DMA分析。在－100～－50℃和25～110℃出現(xiàn)了2個(gè)模量快速下降階段，儲(chǔ)能模量的快速下降表明某些分子鏈節(jié)的活動(dòng)能力加強(qiáng)，在－55～－45℃處的損耗峰，與PU軟段的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)；在50～75℃處的損耗峰與PU硬段的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。

在－100～－50℃處的峰為聚氨酯軟段運(yùn)動(dòng)形成的損耗模量峰，3種擴(kuò)鏈方式對(duì)聚氨酯軟段微區(qū)的影響較小；在25～110℃處的峰為聚氨酯硬段運(yùn)動(dòng)形成的損耗模量峰，氨基甲酸酯中的N—H大部分能形成氫鍵，其中大部分是與硬段中的CO形成的，小部分是與軟段中的醚氧基或酯羰基之間形成的，在氫鍵作用下構(gòu)成了物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

在一定溫度范圍內(nèi)，物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的存在牽制了硬段鏈節(jié)的運(yùn)動(dòng)，使得在軟段損耗峰后出現(xiàn)了一個(gè)較長(zhǎng)的橡膠平臺(tái)，氫鍵化程度越大，平臺(tái)越長(zhǎng)；當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)，氫鍵被破壞，物理網(wǎng)絡(luò)消失，儲(chǔ)存模量迅速下降?？梢钥闯鰳悠发竦钠脚_(tái)最長(zhǎng)，樣品Ⅱ和Ⅲ次之，說明樣品Ⅰ的氫鍵化程度高于后兩者的氫鍵化程度。

TGA分析比較。在N2氛圍下，1#、2#樣品分別在339.1℃與354.8℃出現(xiàn)小的失重平臺(tái)，而1#樣品在395.4℃出現(xiàn)尖銳的熱失重峰，2#樣品在404.1℃出現(xiàn)熱失重峰。1#樣品在351.1℃、406.9℃出現(xiàn)兩個(gè)明顯的失重峰，2#樣品只在357.5℃出現(xiàn)明顯的失重峰。

PUE的熱分解是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，隨著溫度提高，分子鏈間的氫鍵開始斷裂，接著分子鏈上的基團(tuán)根據(jù)各自耐熱性的好壞依次開始分解，并產(chǎn)生一些活性自由基，還伴隨著分子結(jié)構(gòu)的重組。小的失重平臺(tái)是由于PUE內(nèi)未交聯(lián)或已交聯(lián)的低相對(duì)分子質(zhì)量的物質(zhì)發(fā)生熱分解。尖銳的失重峰是PUE內(nèi)規(guī)整的交聯(lián)結(jié)構(gòu)發(fā)生裂解。

在空氣氛圍下，熱失重過程還包括氧化反應(yīng)，1#樣品第1個(gè)失重峰為未交聯(lián)或已交聯(lián)的較低相對(duì)分子質(zhì)量物質(zhì)受熱分解并發(fā)生氧化反應(yīng)，第2個(gè)失重峰是規(guī)整交聯(lián)結(jié)構(gòu)發(fā)生氧化、裂解的失重。而2#樣品分子間結(jié)合力較1#強(qiáng)，低相對(duì)分子質(zhì)量物質(zhì)含量較少，但硬段部分還有較多乙基等耐熱性能較差的基團(tuán)，一旦分子鏈間的氫鍵斷裂，分子結(jié)構(gòu)的氧化、分解反應(yīng)迅速。

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