選用高硬度高透明性聚氨酯擴鏈劑、多異氰酸酯、低聚物多元醇等為原料，用半預(yù)聚體法和一步法制得一系列高硬度高透明性聚氨酯材料。

討論了合成工藝、多異氰酸酯結(jié)構(gòu)、高硬度高透明性聚氨酯擴鏈劑和多元醇平均每個羥基所對應(yīng)的相對分子質(zhì)量(N值)及其平均官能度對聚氨酯材料性能的影響。

結(jié)果表明，選擇異佛爾酮二異氰酸酯及高硬度高透明性聚氨酯擴鏈劑E并控制多元醇平均官能度在2.5～2.7和平均N值在120～150范圍內(nèi)，采用半預(yù)聚法制得的高硬度透明聚氨酯材料具有較好的綜合力學(xué)性能及熱穩(wěn)定性。

高硬度透明聚氨酯材料在光學(xué)材料、高檔建筑及工藝品等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但國內(nèi)關(guān)于邵D硬度大于70的透明PU材料的研究報道甚少。提高聚氨酯材料硬度的方法主要有:選擇含有剛性結(jié)構(gòu)(如苯環(huán))的原材料、提高材料中硬段的含量、降低多元醇平均每個羥值所對應(yīng)的相對分子質(zhì)量(N值)和提高其官能度。但每種方法都有局限性，難以達到目的，且在某種程度上還會使某些性能(如韌性和熱變形溫度)下降。

聚己二酸丁二醇酯(PBA，Mn=2000);聚四氫呋喃二元醇(PTMG，Mn=2000)、聚己內(nèi)酯(PCL，Mn=2000);對甲苯磺酸，分析純;二月桂酸二丁基錫(DBT—DL)，化學(xué)純;六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、甲苯一2，4一二異氰酸酯(2，4一TDI)、多異氰酸酯固化劑Bayhydur(VPLS2319)，工業(yè)級;三羥甲基丙烷(TMP)，化學(xué)純;二羥甲基丙酸(dmpa)，土業(yè)級;乙二胺(EDA)，分析純;N-甲基吡咯烷酮(NMP)，分析純;三乙胺(TEA)、丙酮;芳香族聚酯二元醇(PAD)，自制。

將二元酸和二元醇按計量準確加入燒瓶中加熱升溫并通N2保護，在170～230~C脫水酯化，控制出水的速度、溫度及反應(yīng)時間，等到設(shè)定酸值、羥值后抽真空，得到設(shè)定分子量的芳香族聚酯二元醇。




聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯,P1000類產(chǎn)品與美國的740M結(jié)構(gòu)相類似，屬于同系列化合物，740M已被美國FDA批準可用于食品藥品接觸場合，P-1000亦應(yīng)為無毒產(chǎn)品，使用時不會對工作場所和周圍人群造成威脅。

聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途：

聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯,P1000為液體，因此可在室溫下與預(yù)聚體混合，澆注和硫化，它可作為TDI和MDI體系的擴鏈劑，也可作為環(huán)氧樹脂固化體系的柔性改性劑。應(yīng)用領(lǐng)域包括澆注、涂料、黏合劑、密封劑和噴涂體系，由于它的易加工性，決定了它特別適用于現(xiàn)場加工。XYLINK P-1000的室溫硫化體系與MDI/二醇熱硫化體系相比，不僅操作工藝簡單，而且性能優(yōu)于后者。另外在室溫下硫化所得到的彈性體的收縮率低，這也是該擴鏈劑的一大特點。


在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計、氮氣進出口的500ml四口燒瓶中，加入聚酯二元醇，于90～120~C除水30rain，降溫奎80℃左右加入dmpa、TMP、NMP、TDI和HDI，滴加催化劑DBTDL，在氮氣保護下，于80～90℃反應(yīng)至.NCO含量達理論值，得到預(yù)聚體。降溫至60~C后加入適量的丙酮和TEA中和成鹽。將所得預(yù)聚物在高速剪切下分散到去離子水中進行乳化，然后加入EDA擴鏈，最后減壓蒸出丙酮，得到陰離子水性聚氨酯分散液。

主要影響因素

①多元醇與透明性的關(guān)系 PTMG、PCL及PAD型聚氨酯的透明性優(yōu)于PBA型的，聚醚與聚酯相比，醚鍵極性比酯基小，分子鏈間的相互作用力也較弱，微相分離度大，不易結(jié)晶，故透明性好。PBA分子對稱性、柔軟性均好，因此結(jié)晶性極好而呈不透明，PAD則是主鏈中有剛性的苯環(huán);分子鏈的規(guī)整化排列受到限制，透明度更高。

②多元醇的結(jié)構(gòu)對粘接性能的影響 極性大的聚酯型聚氨酯對PET/PET薄膜的粘接能力大，PCL型水性聚氨酯的結(jié)晶性差，因此粘接力小;同樣膜的硬度也是以PBA及PAD型聚氨酯較好。

③R(NCO/OH)值對薄膜T剝離強度的影響 當R值增大時，剝離強度先呈增太趨勢，達到1.4左右時剝離強度最大，隨著R值進一步增加而減小，這是因為NCO含量增加，分子鏈間作用增加;剝離強度增大;進一步增大時，硬段含量及相互作用力增大會阻礙分子鏈的活動性，從而使膠層變硬，分子量也隨著下降，其粘接性能因此下降，R為1.4左右時PET/PET的T剝離強度可獲得最大值。

④dmpa對乳液能狀的影響 dmpa過低膠黏劑粒子的親水性不夠，在貯存過程中會團聚而沉降;dmpa過高吸水率高，乳液黏度較大。隨著dmpa含量的增加，其膠膜吸水率隨之增大，乳液穩(wěn)定性提高，為3.5%時乳液由石灰水狀變?yōu)榘胪肝⑺{光乳液，充分中和的：dmpa量增加，粒子表面電荷密度增大，不易團聚;TEA的中和作用有利于聚合物微細分散，使粒子外側(cè)富集親水基團，與水分子有好的相容性，從而得到高穩(wěn)定的乳液。

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