聚氨酯保溫材料擴鏈劑
聚氨酯彈性體的合成方法大體分為本體法和溶液法兩種,本體法生產(chǎn)成本低,但反應(yīng)較難控制,所得彈性體分子結(jié)構(gòu)不如溶液法得到的聚合物規(guī)整。本文采用這兩種合成方法。
本體聚合。本體法采用一步法進行,即將低聚物多元醇、二異氰酸酯、聚氨酯保溫材料擴鏈劑等同時混合均勻后直接注入反應(yīng)器中,在反應(yīng)器中進一步反應(yīng)。
先將PBA放入80攝氏度烘箱預(yù)熱,BDO與MDI均放入60!烘箱預(yù)熱,然后在四氟燒杯中按設(shè)計配方準(zhǔn)確稱量各原料,稱量順序為PBA、BDO,最后加入MDI。
立即快速攪拌反應(yīng),轉(zhuǎn)速1000r/min以上,攪拌1~2min,反應(yīng)劇烈放熱時,快速將其倒入反應(yīng)器中,置入70!烘箱8h以上,然后轉(zhuǎn)移到120!烘箱熟化2h。待樣品冷卻后將其從反應(yīng)器取下,備用。
Shaperetention=(L1-L0)100%/L0;Shaperecovery=(2L0-L2)?100%/L0。耐水解性能:將試樣放入100!的沸水浴中水煮8h后,放入60攝氏度的真空烘箱中干燥1d,然后進行拉伸性能測試,計算水解老化前后的拉伸強度損失。
溶液聚合。溶液法采用兩步法進行:首先是預(yù)聚體的制備,將干燥后的PBA和PTMG加入到500mL四頸瓶中,N2保護下機械攪拌,在70攝氏度時將處理過的MDI和70mLDMF,用恒壓滴液漏斗緩慢滴加至四頸瓶中反應(yīng)。
控制溫度在60~70攝氏度反應(yīng)大約2h,得聚氨酯預(yù)聚體。其次為聚氨酯保溫材料擴鏈劑擴鏈反應(yīng),按照-NCO的含量算出要加入聚氨酯保溫材料擴鏈劑的質(zhì)量,并按計算值加入處理過的1,4丁二醇,充分?jǐn)嚢???刂茰囟仍?0~80攝氏度反應(yīng)大約1.5~2h,反應(yīng)結(jié)束后將物料倒入干凈的聚四氟乙烯模具中,置于70攝氏度鼓風(fēng)烘箱中除去溶劑DMF。
硬段對聚氨酯彈性體性能的影響。以PBA為軟段,采用本體法,合成出一系列硬段(HS)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為23%、28%、32%、35%和39%的聚氨酯彈性體。用GPC測得Mn=5.9.104 ~6.9.104 。
紅外光譜,3340~3336cm-1附近的寬峰是氨酯(脲)鍵N%H的伸縮振動,1734cm-1 處的吸收峰為羰基的伸縮振動,1176cm-1為C%O%C的伸縮振動,以上吸收帶的出現(xiàn)表明了氨酯鍵的形成。
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴鏈劑固化劑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.
包裝: 25kg/桶
胺值:390-408 KOH mg/g
丙酮不溶物:無
總氯:10ppm以下
純度:98.0%
此外在2270cm-1附近并沒有出現(xiàn)吸收峰,這表明%NCO基團已經(jīng)被聚氨酯保溫材料擴鏈劑反應(yīng)完畢,2953cm-1和2868cm-1處的2個強峰對應(yīng)%CH2%肩峰的伸縮振動,1218cm-1處的窄峰是O=C%O%C吸收譜帶伸縮振動,1532cm-1左右的中強峰為苯環(huán)上%C=C%鍵的伸縮振動,從以上特征峰分析可看出,該樣品的異氰酸酯為芳香族異氰酸酯,軟段為聚酯型。
隨著硬段質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,代表參與形成氫鍵的羰基峰(1702cm-1)的強度增加,而自由羰基的伸縮振動峰(1730cm-1)強度減弱。硬段間氫鍵的作用力和偶極偶極的相互作用力的強弱是影響羰基伸縮振動峰強度的主要因素。
因此,隨著硬段含量的增加,更多的%C=O和%HNCOO%參與形成氫鍵,導(dǎo)致硬段分子鏈之間的相互作用力增加。實驗證明,隨著硬段含量提高,其序列長度也增加,軟硬段的相容性變差,體系中形成了更多的氨基甲酸酯基團,即體系中有了更多的質(zhì)子給體與受體,使得整個體系的氫鍵化程度提高。
黑色區(qū)域一般是聚氨酯的硬段微區(qū),而棕色區(qū)域則歸于軟段微區(qū),硬段分布在軟段中,呈明顯的微相分離。
隨著硬段含量的增加,硬段區(qū)域中羰基之間的氫鍵的相互作用增加,并且硬段中苯環(huán)產(chǎn)生的誘導(dǎo)偶極的作用也增強,硬段更容易聚集,導(dǎo)致硬段含量在35%左右的相疇明顯大于23%的,呈現(xiàn)更明顯的相分離狀態(tài),較強的極性力和氫鍵使硬段聚集得更加緊密,結(jié)晶度較高,形成明顯的硬段相,均勻地分布在軟段中,起到物理交聯(lián)點的作用,該結(jié)構(gòu)的存在能夠明顯提高聚合物的力學(xué)強度。
由于聚氨酯大分子中含有的基團都是強極性基團,而且大分子中還含有聚醚或聚酯柔性鏈段,使得聚氨酯具有以下特點:
①較高的機械強度和氧化穩(wěn)定性;
②具有較高的柔曲性和回彈性;
③具有優(yōu)良的耐油性、耐溶劑性、耐水性和耐火性。
由于聚氨酯具有很多優(yōu)異的性能,所以其具有廣泛的用途。
聚氨酯主要用作聚氨酯合成革、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯涂料、聚氨酯粘合劑、聚氨酯橡膠(彈性體)和聚氨酯纖維等。此外,聚氨酯還用于土建、地址鉆探,采礦和石油工程中,起堵水、穩(wěn)固建筑物或路基的作用;作為鋪面材料,用于運動場的跑道、建筑物的室內(nèi)地板等。
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