化學(xué)擴(kuò)鏈劑
芳香族聚脲是利用芳香族異氰酸酯(如MDI、液化MDI、PAPI等)與氨基聚醚、化學(xué)擴(kuò)鏈劑反應(yīng)而成,具有強(qiáng)度高,價(jià)格較合理等優(yōu)點(diǎn)。
由于氨基聚醚和化學(xué)擴(kuò)鏈劑合成的芳香族聚脲體系中存在苯環(huán),易氧化形成蒽、醌等有色基團(tuán),在使用過程中有一定程度的黃變現(xiàn)象,適用在防腐、耐磨等對裝飾要求不高的材料防護(hù)?;瘜W(xué)擴(kuò)鏈劑對芳香族聚脲合成有重要作用。
同時(shí),軟段含量減少,導(dǎo)致樣條難以被拉伸,故斷裂伸長率下降。當(dāng)w(HS)過高(39%)時(shí),斷裂伸長率開始急劇下降,過高的硬段含量賦予材料剛性,使樣條發(fā)生脆性斷裂,幾乎沒有彈性,表現(xiàn)出較差的力學(xué)性能。因此,適當(dāng)含量的硬段使樣條在保持較高斷裂伸長率的同時(shí)仍具有一定強(qiáng)度。
w(HS)在31%~35%的樣品,拉伸強(qiáng)度保持在20~18MPa,在同系列樣品中拉伸強(qiáng)度較高,斷裂伸長率也均大于700%,因而,樣條在此硬段含量區(qū)間力學(xué)性能較優(yōu)。
當(dāng)w(HS)從23%升到39%,拉伸永久變形均維持在90%以上,并且呈上升趨勢,即隨著硬段含量增加,軟段含量減少,彈性回復(fù)能力減弱,因而材料的永久變形能力增大。
不同硬段含量樣條的形狀回復(fù)率均維持在70%~80%,并且隨硬段含量的增加,形狀回復(fù)率也上升。這是因?yàn)橛捕魏康脑黾邮褂捕螀^(qū)域的分子鏈之間作用力增強(qiáng),從而使樣條易于回復(fù)。
在Tg以上20攝氏度時(shí),硬段處于玻璃態(tài)而軟段處于橡膠態(tài),軟段分子鏈更容易活動,因此在拉伸過程中,軟段會優(yōu)先沿著外界作用力的方向排列,高的形狀回復(fù)率則來源于硬段間的偶極-偶極的相互作用、誘導(dǎo)偶極的作用和氫鍵作用力。
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)。
在硬段含量較低的情況下,分子鏈間的相互作用力較弱和物理交聯(lián)點(diǎn)較小,材料的記憶形變效應(yīng)減弱;當(dāng)硬段含量過高時(shí),分子鏈間的相互作用力過強(qiáng),材料變硬,形狀回復(fù)性能減弱。上述研究表明,形狀記憶聚氨酯的形狀恢復(fù)能力與其組成有關(guān),硬段的含量影響其形狀回復(fù)能力。
添加聚醚對聚氨酯彈性體的影響。保持樣品中的w(HS)均為35%,采用溶液聚合,在軟段中引入PTMG,以提高軟段的回彈性和耐水解性能,其中聚醚占軟段的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4%、6%、8%、10%、12%、16%、20%、24%。GPC測得Mn=1.9.104 ~3.9.104 。
除了聚氨脂的特征基團(tuán)的吸收峰以外,1222cm-1和1174cm-1左右的吸收峰分別代表芳香族和PTMG中C%O%C的強(qiáng)吸收帶,1538cm-1是苯環(huán)的特征吸收峰,2962~2868cm-1 處是PTMG中%CH2%的吸收帶,1225cm-1 處的窄強(qiáng)峰是酯基的吸收譜帶,加入聚醚 以后,1174cm-1附近的C%O%C的吸收峰強(qiáng)度略有增加。
3338cm-1 處出現(xiàn)較強(qiáng)的氨基吸收峰,說明大部分的氨基形成了締合氫鍵。隨著軟段中聚醚含量的增加,1732cm-1附近代表游離%C=O的吸收峰峰強(qiáng)增加,而在1699~1702cm-1附近的參與形成氫鍵的羰基的吸收峰有減弱的趨勢。
這些說明,聚氨酯氫鍵氨基與%C=O締合形成氫鍵的數(shù)量減少,氨基與軟段中的醚鍵締合形成氫鍵的數(shù)量增多,即硬段內(nèi)部形成的氫鍵含量相對較小,硬段與軟段間形成的氫鍵較多。
硬段之間的氫鍵可促進(jìn)硬段的取向和有序排列,利于微相分離;硬段與軟段之間的氫鍵會使硬段混雜于軟段中,影響微相分離。因而合成的聚氨酯硬段的規(guī)整性降低,軟硬段的相容性增大。
在不同聚醚含量的聚氨酯彈性體中,在2=20#附近均出現(xiàn)了寬的漫散射峰,這是因?yàn)轶w系中存在大量的非晶或微晶及次晶。兩個較強(qiáng)的結(jié)晶峰,是PBA鏈段在共聚物中的不同有序排列的結(jié)晶峰。說明合成的聚氨酯材料中存在著部分有序結(jié)構(gòu),而這種有序結(jié)構(gòu)只能在硬段微區(qū)形成。隨著軟段中聚醚添加量的增加,衍射峰的強(qiáng)度開始減弱,只能觀測到一個寬的漫散射峰。
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