軟制裁泡沫塑料擴鏈劑
聚氨酯泡沫塑料是交聯(lián)型聚合物,其中軟制裁泡沫塑料由長鏈聚醚(或聚酯)二醇及三醇與二異氰酸酯及軟制裁泡沫塑料擴鏈劑制成,具有較好的彈性、柔軟性。
泡沫塑料由高官能度、低分子量的聚醚多元醇與多異氰酸酯(PAPI)、軟制裁泡沫塑料擴鏈劑等制成,由于很高的交聯(lián)度和較多剛性苯環(huán)的存在,材料較脆。有研究表明,隨著脲基甲酸酯、縮二脲等基團的增加,軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的耐疲勞性能下降。
線性聚氨酯(彈性體)的分子量在一定程度內(nèi)對力學性能有較大的影響,分子量的增加,則聚氨酯材料的拉伸強度、伸長率和硬度增加,而在有機溶劑中溶解性下降。對高交聯(lián)度的聚氨酯材料,如泡沫塑料、涂料等,分子量并非影響其性能的主要因素。軟制裁泡沫塑料擴鏈劑對聚氨酯泡沫塑料的性能有重大影響。
溫度對聚氨酯分子形態(tài)結(jié)構(gòu)有影響,并影響到材料的性能。聚氨酯的初始反應(yīng)溫度可影響分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性;熱熟化即使反應(yīng)基團完全反應(yīng),又使得基團和鏈節(jié)有機會排列有序;較高溫度反應(yīng),可使得線性分子鏈形成少量支化和交聯(lián);而常溫后熟化或低溫放置,可使得聚合物分子鏈間形成氫鍵,并生適度的相分離,有利于性能的提高。
聚醚、聚酯等低聚物多元醇組成軟段。軟段在聚氨酯中占大部分,不同的低聚物多元醇與二異氰酸酯制備的聚氨酯性能各不相同。表2-12列出了各種低聚物種類與其聚氨酯性能的關(guān)系。
極性強的聚酯作軟段得到的聚氨酯彈性體及泡沫的力學性能較好。因為,聚酯制成的聚氨酯含極性大的酯基,這種聚氨酯內(nèi)部不僅硬段間能夠形成氫鍵,而且軟段上的極性基團也能部分地與硬段上的極性基團形成氫鍵,使硬相能更均勻地分布于軟相中,起到彈性交聯(lián)點的作用。在室溫下某些聚酯可形成軟段結(jié)晶,影響聚氨酯的性能。
聚酯型聚氨酯的強度、耐油性、熱氧化穩(wěn)定性比PPG聚醚型的高,但耐水解性能比聚醚型的差。聚四氫呋喃(PTMEG)型聚氨酯,由于PTMEG規(guī)整結(jié)構(gòu),易形成結(jié)晶,強度與聚酯型的不相上下。
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.
英文名稱:4,4'-Methylene-bis(2-methyl-6-ethylaniline)
CAS號:19900-72-2
分子式: C19H26N2
一般來說,聚醚型聚氨酯,由于軟段的醚基較易旋轉(zhuǎn),具有較好的柔順性,優(yōu)越的低溫性能,并且聚醚中不存在相對易于水解的酯基,其耐水解性比聚醚型好。聚醚軟段的醚鍵的α碳容易被氧化,形成過氧化物自由基,產(chǎn)生一系列的氧化降解反應(yīng)。
以聚丁二烯為軟段的聚氨酯,軟段極性弱,軟硬段間相容性差,彈性體強度較差。含側(cè)鏈的軟段,由于位阻作用,氫鍵弱,結(jié)晶性差,強度比相同軟段主鏈的無側(cè)基聚氨酯差。
軟段的分子量對聚氨酯的力學性能有影響,一般來說,假定聚氨酯分子量相同,其軟段若為聚酯,則聚氨酯的強度隨作聚酯二醇分子量的增加而提高;若軟段聚醚,則聚氨酯的強度隨聚醚二醇分子量的增加而下降,不過伸長率卻上升。這是因為聚酯型軟段本身極性就較強,分子量大則結(jié)構(gòu)規(guī)整性高,對改善強度有利,而聚醚軟段則極性較弱,若分子量增大,則聚氨酯中硬段的相對含量就減小,強度下降。
軟段的結(jié)晶性對線性聚氨酯鏈段的結(jié)晶性有較大的貢獻。一般來說,結(jié)晶性對提高聚氨酯制品的性能是有利的,但有時結(jié)晶會降低材料的低溫柔韌性,并且結(jié)晶性聚合物常常不透明。為了避免結(jié)晶,可打亂分子的規(guī)整性,如采用共聚酯或共聚醚多元醇,或混合多元醇、混合擴鏈劑等。
聚氨酯的硬段由反應(yīng)后的異氰酸酯或多異氰酸酯與擴鏈劑組成,含有芳基、氨基甲酸酯基、取代脲基等強極性基團,通常芳香族異氰酸酯形成的剛性鏈段構(gòu)象不易改變,常溫下伸展成棒關(guān)狀。硬鏈段通常影響聚合物的軟化熔融溫度及高溫性能。
異氰酸酯的結(jié)構(gòu)影響硬段的剛性,因而異氰酸酯的種類對聚氨酯材料的性能有很大影響。芳族異氰酸酯分子中剛性芳環(huán)的存在、以及生成的氨基甲酸酯鍵賦予聚氨酯較強的內(nèi)聚力。對稱二異氰酸酯使聚氨酯分子結(jié)構(gòu)規(guī)整有序,促進聚合物的結(jié)晶,故4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)比不對稱的二異氰酸酯(如TDI)所制聚氨酯的內(nèi)聚力大,模量和撕裂強度等物理機械性能高。
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