泡沫增韌擴(kuò)鏈劑
乙二醇增韌泡沫是合成酚醛樹脂后,按一定比例加入乙二醇混合均勻,依次加入穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑、均泡劑,攪拌均勻,然后加入泡沫增韌擴(kuò)鏈劑,劇烈攪拌,泡沫增韌擴(kuò)鏈劑反應(yīng)后,迅速倒入準(zhǔn)備好的模具中閉模發(fā)泡,待其泡沫增韌擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈完全后脫模即可。
有人根據(jù)純酚醛泡沫與乙二醇改性酚醛泡沫(乙二醇含量為苯酚量15%)的紅外光譜圖的差別,推測乙二醇可能在酸催化作用下,部分或全部生成了甘油醇類的衍生物,參與了主反應(yīng)。
乙二醇的加入能在一定程度上改善酚醛泡沫的性能,提高其壓縮強(qiáng)度,改善其脆性,而又不太多地?fù)p失其阻燃性,最佳用量為10~15份100份樹脂。此時(shí)其氧指數(shù)為37~38,壓縮強(qiáng)度為0.40MPa密度為0.059g/cm3。
聚乙二醇也是酚醛樹脂有效的增韌劑。聚乙二醇中的—OH可能與樹脂中的—OH結(jié)合,但在堿性條件下反應(yīng)較困難。聚乙二醇中的—OH與樹脂中的—OH也可能形成部分氫鍵,使樹脂中導(dǎo)入長的柔性醚鏈,從而起到增韌的效果。
葛東彪等人用不同分子量的聚乙二醇系列來增韌泡沫,發(fā)現(xiàn)改性效果隨著聚乙二醇分子量的增大而增大,分子量為1000時(shí)達(dá)到峰值,而后隨著聚乙二醇分子量的增大減小。
所給出的結(jié)論是:先隨著分子量的增大,酚醛樹脂中導(dǎo)入的聚醚柔性鏈比較長,有利于拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率增大;但聚乙二醇分子量大于1000時(shí),由于加入聚乙二醇的質(zhì)量是一定的,其分子鏈兩端羥基所占的比例相對減小,使得羥基和酚醛樹脂的羥甲基反應(yīng)的機(jī)率減小,影響了聚乙二醇的改性效果。
此外氯化聚乙烯(CPE)、聚氯乙(PVC)增韌樹脂及泡沫也有報(bào)道。第三類是小分子物質(zhì)如乙二醇。
添加短切玻纖也是外增韌的一種方法。短切玻纖屬于無機(jī)材,常溫下無色、無味、無毒,易與酚醛樹脂混勻。短切玻纖經(jīng)用偶聯(lián)劑處理后,與酚醛樹脂共混,然后發(fā)泡制成酚醛泡沫塑料。
3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷(環(huán)脂胺固化劑擴(kuò)鏈劑dacm,macm)
熔點(diǎn):-7- -1℃
沸點(diǎn):347℃
閃點(diǎn):173℃
相對密度:0.945
產(chǎn)品應(yīng)用:產(chǎn)品性能與巴斯夫(BASF)的dmdc(即 Laromin C260或Baxxodour EC331)一樣;用途如下:
1、用于環(huán)氧樹脂固化劑(高檔打磨,飾品膠);
2、環(huán)氧涂料固化劑(船舶漆,重防腐漆等工業(yè)建筑漆);
3、還氧復(fù)合材料固化劑(風(fēng)力葉片固化劑,風(fēng)力模具料固化劑,膠輥固化劑);
4、應(yīng)用用于聚氨酯(PU),聚脲噴涂彈性體(SPUA)等的擴(kuò)鏈劑,助劑;
5、應(yīng)用于聚天門冬氨酸酯,聚酰胺(PA)等.
6、用于合成異氰酸酯,進(jìn)一步制備成UV涂料、PU漆、透明彈性體及膠粘劑等,此外,也應(yīng)用于聚酰胺和環(huán)氧樹脂工業(yè)。
推薦用量:配合比100:32(相對于EEW=190環(huán)氧樹脂),可使用時(shí)間400min(25°150g)。
隨著短切玻纖含量的增加,酚醛泡沫塑料的壓縮強(qiáng)度明顯提高,容重增加脆性降低氧指數(shù)升高但共混物的粘度隨著短切玻纖含量的增加而升高使發(fā)泡工藝難以控制因此短切玻纖的含量一般控制在10%以下。
文獻(xiàn)也報(bào)道了鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯等有機(jī)物質(zhì)用于泡沫增韌?;瘜W(xué)增韌甲階酚醛樹脂化學(xué)增韌改性方法是在合成甲階樹脂時(shí)加入改性劑,通過酚羥基和羥甲基的化學(xué)反應(yīng)接枝上柔性鏈,從而得到內(nèi)增韌的改性甲階樹脂,這種改性方法較共混方法的效果要好。聚氨酯改性酚醛泡沫是一種很好的化學(xué)增韌方法,在日本、美國已進(jìn)行了系列研究,取得了較好的成果。
從采用的方法看有如下2種方式:
①以糠醇樹脂、芳胺多元醇等作為聚氨酯組分中的多羥基化合物,將酚醛樹脂、多異氰酸酯(MDI、PAPI)和上述各種多元醇混合,加入發(fā)泡劑等助劑進(jìn)行復(fù)合發(fā)泡。
②聚醚、聚酯多元醇和異氰酸酯合成末端為2NCO基團(tuán)的預(yù)聚體,再與酚醛樹脂、發(fā)泡助劑混合,進(jìn)行復(fù)合發(fā)泡。
在聚氨酯改性酚醛泡沫制備過程中,無論采用何種改性方法,其反應(yīng)機(jī)理是一致的主要有兩種反應(yīng)發(fā)生,
①異氰酸酯基團(tuán)和組分中的多羥基化合物的羥基進(jìn)行交聯(lián)或擴(kuò)鏈反應(yīng);
②異氰酸酯基團(tuán)和甲階酚醛樹脂中的羥甲基進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。
兩種反應(yīng)的結(jié)果是在酚醛剛性分子結(jié)構(gòu)中引入了柔韌性鏈段,從根本上改變了酚醛樹脂的剛性分子結(jié)構(gòu),從而提高了泡沫制品的韌性,降低了脆性;同時(shí)引入了聚氨酯的特性,如提高閉孔率,降低吸水性,加快擴(kuò)鏈反應(yīng)速度,成型快,也提高了制品的強(qiáng)度。以TDI與分子量為1000的聚乙二醇反應(yīng),合成帶有2NCO基團(tuán)的預(yù)聚體改性酚醛泡沫。
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