聚氨酯泡沫塑料用擴(kuò)鏈劑
聚氨酯泡沫塑料用擴(kuò)鏈劑是指能促使分子鏈延伸、擴(kuò)展的化合物。在聚合物生成中,聚氨酯泡沫塑料用擴(kuò)鏈劑主要為雙官能團(tuán)的化學(xué)品。
在聚氨酯發(fā)泡過程中,聚氨酯泡沫塑料用擴(kuò)鏈劑運(yùn)用的好壞有時直接影響泡沫性能,影響制品質(zhì)量。聚氨酯是由剛性鏈段和柔性鏈段組成的嵌段共聚物;剛性鏈段和柔性鏈段的構(gòu)成,除與異氰酸酯和聚醇主劑有關(guān),同時聚氨酯泡沫塑料用擴(kuò)鏈劑的選擇和使用對它們的形成也有著直接影響。
在聚氨酯材料的合成中,擴(kuò)鏈劑具有以下功能:
(1)低分子二元或三元或四元化合物能使聚氨酯反應(yīng)體系迅速地進(jìn)行擴(kuò)鏈和交聯(lián)。
(2)它們具有能與反應(yīng)體系進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的特性基團(tuán),分子量低,反應(yīng)活潑,對異氰酸酯和聚醇體系構(gòu)成較強(qiáng)的反應(yīng)競爭幾率,它們能極其有效地調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的反應(yīng)速度;可以使用不同品種的交聯(lián)劑及用量,調(diào)節(jié)反應(yīng)物粘度增長等工藝參數(shù),使之適應(yīng)加工的要求。
(3)利用擴(kuò)鏈劑參與反應(yīng)并進(jìn)入聚合物主鏈中,可以將擴(kuò)鏈劑分子中的某些特性基團(tuán)結(jié)構(gòu)引入聚氨酯主鏈中,能影響聚氨酯的某些性能。
擴(kuò)鏈劑的分類
按擴(kuò)鏈劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)基本可分為醇類化合物和胺類化合物,其官能基均為2或小于4。隨著聚氨酯工業(yè)的高速發(fā)展,擴(kuò)鏈劑的新品種也在迅速增加,但實(shí)際大量使用的仍然是二醇或二胺類低分子化合物。具體分類如下:
多元醇類:乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、一縮二乙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷等 脂環(huán)醇類:1,4-環(huán)己二醇、氫化雙酚A
芳醇類:二亞甲基苯基二醇、對苯二酚雙-β-羥乙基醚、間苯二酚羥基醚 醇胺類:二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺
二胺類:二乙基甲苯二胺、3,5-二甲硫基甲苯二胺
其他:α-甘油烯丙基醚、縮水甘油烯丙基醚、過氧化二異丙苯、硫磺
試用二元酸,DytekA生成高分子量多元胺的聚合物和共聚物,該類化合物,同用乙二胺類化合物所制備的聚合物和共聚物相比,其具有熔點(diǎn)低、結(jié)晶度小性能;其樹脂類中許多產(chǎn)品是透明的。
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(zhǔn)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(kuò)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(kuò)鏈劑的一大特點(diǎn)。
擴(kuò)鏈劑用于生產(chǎn)多種聚合物。擴(kuò)展直鏈,以改進(jìn)物理性質(zhì),同時不會產(chǎn)生熱固性塑料的缺點(diǎn)(也沒有熱固性塑料的優(yōu)點(diǎn))。擴(kuò)展交聯(lián)聚合物的直線嵌段,以改進(jìn)物理性質(zhì)。 將直鏈鍵合或硬化,以形成既有優(yōu)點(diǎn)又有缺點(diǎn)的熱固性塑料。
對于聚氨酯來說,預(yù)聚物與擴(kuò)鏈劑或固化劑發(fā)生反應(yīng),從而形成最終聚合物。擴(kuò)鏈劑與預(yù)聚物分子鍵合在一起,使分子量增加。
擴(kuò)鏈劑對硬質(zhì)和軟質(zhì)嵌段在聚氨酯聚合物中的分布產(chǎn)生直接的影響。結(jié)晶和交聯(lián)的程度也受影響,具體根據(jù)擴(kuò)鏈劑的結(jié)構(gòu)以及擴(kuò)鏈劑是否具有氨基功能或氫氧基功能而定。
熱固性塑料鏈之間形成的鍵合會限制其移動性和相對位移,從而形成某些優(yōu)點(diǎn)和弊端。
熱固性塑料受熱會降解,降解時不會通過液態(tài)。一般來說,熱固性塑料遇火時不滴淌,某種殘存物理內(nèi)聚需要阻隔效應(yīng)。由于鏈移動有限,相對位移降低,因此,在溫度升高時會導(dǎo)致模量保留。由于鏈之間鍵合限制高分子的相對位移,因此,因此可產(chǎn)生較好的蠕變行為。
交聯(lián)過程會延長生產(chǎn)周期,而且往往需要加熱,從而增加成本。必須實(shí)現(xiàn)交聯(lián)反應(yīng)和成型之間的精確平衡,因此加工難度會增加。由于硬化反應(yīng)不可逆轉(zhuǎn),致使廢料不可回用。
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