以聚氧四亞甲基二醇、異佛爾酮二異氰酸酯、1，4-丁二醇和不同的催化劑合成了透明聚氨酯彈性體，研究了合成方法、催化劑種類、透明聚氨酯產(chǎn)品擴(kuò)鏈劑、異氰酸酯指數(shù)R、固化時(shí)間以及固化溫度對(duì)該彈性體的力學(xué)性能、光學(xué)透明性、反應(yīng)程度和熱穩(wěn)定性的影響。

結(jié)果表明:軟段摩爾質(zhì)量及透明聚氨酯產(chǎn)品擴(kuò)鏈劑的改變對(duì)體系的摩爾質(zhì)量影響較小，但使力學(xué)性能有較大變化。采用復(fù)合催化劑，一步法制備的聚氨酯彈性體具有較好的綜合力學(xué)性能、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性;與基體樹脂聚碳酸酯的粘接性好，復(fù)合材材的光學(xué)透明性優(yōu)良;助催化劑K的使用可提高聚氨酯彈性體的耐熱性和光學(xué)透明性。

透明類聚氨酯彈性體由低聚物多元醇、二異氰酸酯和透明聚氨酯產(chǎn)品擴(kuò)鏈劑反應(yīng)合成，由于其相容性好，對(duì)多種基體粘接性強(qiáng)，且可具有優(yōu)良的光學(xué)透明性，近年來(lái)在光學(xué)設(shè)備、高檔建筑材料、安全防護(hù)等方面的應(yīng)用不斷擴(kuò)展。透明聚氨酯產(chǎn)品擴(kuò)鏈劑合成的高性能透明聚氨酯彈性體已越來(lái)越受到人們的重視。

但由于應(yīng)用領(lǐng)域特殊，往往要求其既具有高的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，又要求好的光學(xué)透明性及耐候性等，因此合成比較困難，也是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。

本文以聚氧四亞甲基二醇、異佛爾酮二異氰酸酯、1，4-丁二醇為原料，在復(fù)合催化劑催化下合成了透明聚氨酯彈性體，研究了合成方法、催化劑、異氰酸酯指數(shù)R、固化時(shí)間等對(duì)該彈性體的力學(xué)性能、光學(xué)透明性、反應(yīng)程度和熱穩(wěn)定性的影響。

實(shí)驗(yàn)原料及提純：聚氧四亞甲基二醇(PTMG):數(shù)均摩爾質(zhì)量分別為1000g/mol(PTMG1000)和2000g/mol(PTMG2000)，真空干燥處理;異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI):FlukaChemieAG;1，4-丁二醇(BD):CP，真空干燥處理;乙二醇(EG):真空干燥處理;二月桂酸二丁基錫(DBTDL):CP;辛酸亞錫(Snoct):CP;助催化劑K:分析純。




4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴(kuò)鏈劑固化劑MMEA應(yīng)用：聚氨酯彈性體、聚脲樹脂固化劑及環(huán)氧樹脂固化劑.

英文名稱:4,4'-Methylene-bis(2-methyl-6-ethylaniline)

CAS號(hào):19900-72-2

分子式:  C19H26N2


一步法合成。將聚合物多元醇、透明聚氨酯產(chǎn)品擴(kuò)鏈劑和催化劑加入裝有溫度計(jì)和攪拌器的三頸瓶中，加熱熔融，攪拌升溫到100 ～110℃，抽真空。降溫到60℃以下，加入異氰酸酯，反應(yīng)達(dá)到一定粘度后出料，最后在120℃下固化4h。

將聚合物多元醇和催化劑加入裝有溫度計(jì)和攪拌器的三頸瓶中，加熱熔融，攪拌升溫到100～110℃，抽真空，加入異氰酸酯，反應(yīng)一段時(shí)間再加入擴(kuò)鏈劑，達(dá)到一定粘度后出料，最后在120℃下固化4h。

力學(xué)性能:將壓成片狀的聚氨酯膠切成啞鈴狀試樣(測(cè)試部分尺寸為:3mm×10mm)，在INSTRON4302型萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行測(cè)試，拉伸速度500mm/min，實(shí)驗(yàn)溫度25℃。 摩爾質(zhì)量:采用Agiulent1100LC型凝膠滲透色譜儀(GPC)，Plgel10μmMIED-B型色譜柱，流速1mL/min，溶劑四氫呋喃，溫度20℃。

TGA分析:采用2950(TA)型熱分析儀，N2保護(hù)下，以10℃/min的速率在200～500℃區(qū)間內(nèi)升溫。 透光率:將未固化的PU澆注到兩層聚碳酸酯PC透明基板(2mm厚)間，120℃下固化4h。放置10d天后將裁好的PC/PU/PC復(fù)合板材(50mm×12mm×7mm)在721B型分光光度計(jì)上測(cè)試。

反應(yīng)程度(P):將約4mg聚氨酯彈性體中的異氰酸酯基與過(guò)量二正丁胺在甲苯溶液中反應(yīng)，生成相應(yīng)的取代脲，反應(yīng)完成后，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定所余的二正丁胺。

NCO%—異氰酸酯基質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%;V1，V2—分別為空白試驗(yàn)和試樣消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL;c—鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，mol/L;m—試樣質(zhì)量，g;0.042為1.00mL鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜漠惽杷狨セ馁|(zhì)量。

一步法聚氨酯彈性體比兩步法聚氨酯彈性體的綜合力學(xué)性能好，因?yàn)椴捎靡徊椒ê铣删郯滨椥泽w時(shí)，聚醚二元醇(PTMG1000)完全反應(yīng)之前，由于強(qiáng)烈的氫鍵作用使硬段已先建立起有序結(jié)構(gòu)，有序結(jié)構(gòu)成為物理交聯(lián)點(diǎn)，有增強(qiáng)的作用，比兩步法聚氨酯彈性體中硬段所起的作用大。本實(shí)驗(yàn)均由一步法合成。

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