高分子材料擴(kuò)鏈劑
本文采用聚四亞甲基醚二元醇和4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯進(jìn)行逐步聚合反應(yīng),再分別用乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二胺等高分子材料擴(kuò)鏈劑合成聚氨酯。
小角激光散射的結(jié)果表明,在一定的高分子材料擴(kuò)鏈劑用量范圍內(nèi),高分子材料擴(kuò)鏈劑合成聚氨酯產(chǎn)物為亞微觀無定形結(jié)構(gòu),且當(dāng)擴(kuò)鏈劑減少到一定程度之后向球晶演變。溶解測(cè)定結(jié)果表明,擴(kuò)鏈劑合成聚氨酯為具有不同支化程度的可溶性聚合物。
為了測(cè)試聚氨酯彈性體的耐熱性能,我們分別對(duì)PU1(PCL+ M-CDEA),PU2(PCL+MOCA),PU3(PTMG+ M-CDEA)和PU4(PTMG+ MOCA)進(jìn)行了DSC測(cè)試。
U1和PU2的DSC曲線上硬相區(qū)熔化峰較弱甚至幾乎沒有,這表明聚ε-己內(nèi)酯多元醇(PCL)為軟段結(jié)構(gòu)的聚氨酯彈性體相分離程度較差,微相中存在著鏈段之間的混合,在軟鏈段相區(qū)中包含著硬鏈段。但是對(duì)比PU1和PU2的DSC曲線可以看出,PU1的硬相區(qū)熔化峰較PU2的要強(qiáng),這表明以M-CDEA作為擴(kuò)鏈劑能改善聚氨酯彈性體的微相分離結(jié)構(gòu)。
另外從PU3和PU4的DSC曲線中可以看出,PU3的硬相區(qū)熔化峰出現(xiàn)在241.8℃,而PU4的硬相區(qū)熔化峰出現(xiàn)在202℃,這表明以M-CDEA作為擴(kuò)鏈硬段結(jié)構(gòu),能明顯提高聚氨酯彈性體的耐熱性能。
PU3、PU4的降解曲線的斜率要比PU1和PU2的小,這表明以PTMG作為軟段合成的聚氨酯彈性體的熱穩(wěn)定性比PCL作為軟段的聚氨酯彈性體要好。另外從DTG的曲線圖上可以看出,PU1比PU2的極大熱失重峰對(duì)應(yīng)的熱分解溫度高出5.6℃,PU3和PU4的DTG曲線上存在兩步熱失重過程,其中PU3的第二步熱失重所對(duì)應(yīng)的極大熱失重峰所對(duì)應(yīng)的熱分解溫度要比PU4的高5.6℃,這表明采用M-CDEA為擴(kuò)鏈劑的聚氨酯彈性體的耐熱性要比MOCA的好。
PU1、PU2的DTG曲線上只存在一個(gè)極大熱失重峰,表明以PCL作為軟段合成的聚氨酯彈性體分子量分布比較均勻;而PU3、PU4的DTG曲線上存在兩步熱失重過程,熱失重的第一階段失去的可能是未交聯(lián)的低分子物質(zhì)和交聯(lián)的分子量較低的物質(zhì)。總上可知,以PTMG做為軟段,經(jīng)M-CDEA擴(kuò)鏈的聚氨酯彈性體耐熱性能最好。
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)
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(duì)于EEW=190環(huán)氧樹脂),可使用時(shí)間400min(25°150g)。
用M-CDEA作擴(kuò)鏈劑合成的聚氨酯彈性體比MOCA制得的聚氨酯彈性體具有更好的硬度、撕裂強(qiáng)度、彈性和耐磨性,但是M-CDEA的活性較MOCA的要高,釜中壽命較短。
DSC和TG測(cè)試結(jié)果表明:經(jīng)過M-CDEA擴(kuò)鏈的聚氨酯彈性體耐熱性能優(yōu)于經(jīng)過MOCA擴(kuò)鏈的聚氨酯彈性體。
采用半預(yù)聚物法、預(yù)聚物法、一步法制備的聚氨酯彈性體的性能比較。半預(yù)聚物法顯得較為獨(dú)特,它所得彈性體的硬度、300%定伸應(yīng)力較預(yù)聚物法所得的稍低,但拉伸強(qiáng)度比預(yù)聚物法所得的高。重復(fù)實(shí)驗(yàn)仍有上述結(jié)果。
除了半預(yù)聚物法的反應(yīng)復(fù)雜外,還應(yīng)注意到,由于半預(yù)聚物兩組分易于混合均勻,使各種反應(yīng)比較完全,彈性體各部分較均一也是很重要的一個(gè)因素,另外根據(jù)該法所制彈性體的電鏡照片(圖1)可看到,半預(yù)聚物法制得的彈性體,其軟段區(qū)域(白相)和硬段區(qū)域(黑相)尺寸較大,分布比較集中,硬段區(qū)域?qū)?qiáng)度貢獻(xiàn)大、軟段區(qū)域?qū)椥载暙I(xiàn)大,因而它的拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率都較預(yù)聚物法制得的彈性體高。
半預(yù)聚物法作為聚氨酯彈性體合成的一種方法,不僅所制得的彈性體性能優(yōu)良,而且這種工藝方法在實(shí)際應(yīng)用中也十分便利。在利用半預(yù)聚物法制備聚氨酯彈性體時(shí),多種情況下A組分(即半預(yù)聚物)可以采用同一配方,而只需對(duì)B組分(即含擴(kuò)鍵劑的組分)進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐浞秸{(diào)整即可,從而大大縮短了研究和生產(chǎn)加工周期。
半預(yù)聚物合成中的有關(guān)計(jì)算方法,是在彈性體合成制備過程中通過考察各組分之間的相互配合、相互作用而總結(jié)得出的一種切實(shí)可行的方法。該方法計(jì)算準(zhǔn)確,各因子之間相互影響小,是彈性體合成中新工藝條件下的一種新的計(jì)算方法,具有一定的使用價(jià)值。
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