變形密封材料擴鏈劑
制備80℃下長期使用的低壓縮永久變形密封材料,以聚己內酯二元醇( PCL)、4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯( MDI)、變形密封材料擴鏈劑1,4-丁二醇( BDO)、氫醌雙(2-羥乙基)醚( HQEE)為原料,采用預聚體法合成熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)。
研究聚合溫度、—NCO/—OH摩爾比以及變形密封材料擴鏈劑HQEE/BDO質量比對TPU力學和動態(tài)力學性能的影響。
實驗結果表明:隨著聚合溫度的提高,TPU的拉伸強度和撕裂強度提高,聚合溫度為120℃時TPU的力學性能最好;隨著—NCO/—OH摩爾比的提高,TPU的拉伸強度提高,撕裂強度先增加然后降低,壓縮永久變形先降低然后增加,微相分離程度降低,彈性滯后增加。隨著變形密封材料擴鏈劑HQEE/BDO質量比的增加, TPU的硬度、回彈率逐漸增加,拉伸強度和撕裂強度先增加后降低,壓縮永久變形先降低后增加,微相分離程度提高,彈性滯后減小,當變形密封材料擴鏈劑 HQEE/BDO質量比為80/20時TPU的壓縮永久變形(80℃×70 h)最低為21%。
熱塑性聚氨酯彈性體具有高強度、韌性好、耐磨、耐油等優(yōu)異性能。20世紀90年代末期至21世紀初國內引進多條熱塑性聚氨酯彈性體生產線,主要用于密封墊、密封橡膠和制鞋業(yè)等生產。
國內外近年來對聚氨酯彈性體研究比較活躍,有許多新品種值得關注,如:
采用納米金屬氧化物和無機鹽作為抗靜電材料制備的抗靜電聚氨酯彈性體,或者采用在聚氨酯材料中加入本征導電高分子,經過分散復合、層積復合等方式得到共混物,今后研究重點是解決本征導電高分子與聚氨酯彈性體的相溶和成型問題。
產品名稱:4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑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性能。此外也可以作為聚酰亞胺的先導化合物和有機合成的中間體。在PU領域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領域適用于加工、預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。
耐高溫聚氨酯彈性體,選擇異氰酸酯和擴鏈劑等原料加以改善,如脂肪族的CHDI(1,4-環(huán)己烷二異氰酸酯)和HDI(六亞甲基二異氰酸酯)比常用的芳香族MDI和TDI耐熱性好,尤其是以CHDI制備的聚氨酯彈性體具有較好加工性和優(yōu)異耐高溫和耐水解性能。
液晶聚氨酯彈性體,近年來液晶聚氨酯彈性體研究比較活躍,該類彈性體材料是含有剛性棒狀等形狀的介晶基元及活性端基的聚合物,主要的封端基團有馬來酰亞胺基、異氰酸酯基、環(huán)氧基等基團。
液晶聚氨酯彈性體具有良好的機械、熱穩(wěn)定性能,作為改性劑可以提高材料的韌性和強度。國內湘潭大學合成的含有端酚羥基及柔性(CH2)6鏈段的液晶聚酯,再與2,4-甲苯二異氰酸酯及甲苯二異氰酸酯-乙二醇加成物進行封端反應,成功制備了液晶聚氨酯彈性體,引起國內業(yè)界的關注。
高阻尼聚氨酯彈性體,目前全球高阻尼材料品種很多,其中研究最多的就是高阻尼聚氨酯彈性體。美國科研人員開發(fā)的聚氨酯-聚苯乙烯-二乙烯苯同時互穿的聚合物網絡高阻尼材料在高溫下阻尼性能優(yōu)異。在汽車、國防、軍工等領域對高阻尼材料性能要求和數量需求越來越高,性能優(yōu)良的高阻尼聚氨酯彈性體成為今后聚氨酯彈性體材料開發(fā)的熱點和重點。
此外還有一些如生物降解彈性體、聚烯烴改性的聚氨酯彈性體、形狀記憶聚氨酯彈性體等。
Heitmiller假定聚合物共混物熔體在流動中呈同心層狀的形態(tài)結構,當分散較好,層數很多使得近似公式為:
1/ηm=W1/η1+W2/η2
式中ηm、η1、η2是共混物和各組分的粘度,W1、W2是各組分的重量分數,可見,共混物的粘度與各組分的粘度和重量比相關。共混物的相容性也能影響聚合物的流動性,相容性差,流動性有改善的傾向,但會使力學性能下降較大,所以一般采用流動性好且相容性好的聚合物進行共混,以保持力學性能和流動性的平衡。
聚氨酯彈性體是強極性共聚物,與上述提到的幾種極性的熱塑性彈性體均具有較好的相容性。其共混物均具有較佳的性能平衡。
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