改性樹脂固化劑
非離子改性一般是將含有環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷等親水基團(tuán)引入多異氰酸酯中。改性樹脂固化劑不僅具有一定的親水性,并且剩余的NCO基團(tuán)被包裹住,使其能夠穩(wěn)定的存在于水中。采用聚乙二醇單甲醚(MPEG)與HDI三聚體為主要原料制備了改性樹脂固化劑。改性樹脂固化劑測(cè)試結(jié)果表明:親水單體MPEG平均相對(duì)分子質(zhì)量為500,NCO基團(tuán)與羥基物質(zhì)的量比6∶1時(shí),制備的水性聚氨酯固化劑性能良好。
Lai等采用IPDI與三羥甲基丙烷(TMP)反應(yīng),以MPEG為親水性鏈,制備了水性聚氨酯固化劑,該固化劑顯著改善了水性聚氨酯的結(jié)構(gòu)與性能。
聚氨酯,是在大分子主鏈中含有氨基甲酸酯基的聚合物稱為聚氨基甲酸酯,簡(jiǎn)稱聚氨酯。聚氨酯分為聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯兩大類。聚酯型是以二異氰酸酯和端羥基聚酯為原料制備的聚氨酯。聚醚型聚氨酯是以二異氰酸酯和端羥基聚醚為原料制備的聚氨酯。
合成原料
合成聚氨酯的主要原料是有機(jī)多元異氰酸酯和端羥基化合物。
異氰酸酯
應(yīng)用于聚氨酯樹脂的有機(jī)多元異氰酸酯,按-NCO基團(tuán)的數(shù)目可分為二元異氰酸酯、三元異氰酸酯及聚合型異氰酸酯三大類。其中最重要的是甲苯二異氰酸酯,共有3種規(guī)格:
TDI一100:含100%的2,4一甲苯二異氰酸酯。
TDI一80:含80%的2,4一甲苯二異氰酸酯,20%的2,6一甲苯二異氰酸酯。
TDI一65:含65%的2,4一甲苯二異氰酸酯,35%的2,6一甲苯二異氰酸酯。
這3種規(guī)格的TDI是由于原料甲苯二胺的制法不同分別制得的。
端羥基化合物
端羥基化合物有兩類,即端羥基聚酯和端羥基聚醚。
甲基環(huán)己二胺(脂環(huán)胺類固化劑擴(kuò)鏈劑htda)是一種帶側(cè)甲基的脂環(huán)胺單體,是一支新型的脂環(huán)胺類環(huán)氧樹脂固化劑。該產(chǎn)品可單獨(dú)用作固化劑,還可與其他普通環(huán)氧固化劑(如:脂肪胺,脂環(huán)胺、芳香胺、酸酐等)或通用促進(jìn)劑(如:叔胺、咪唑)混合使用,在寬廣的溫度范圍類固化環(huán)氧樹脂,適用于復(fù)合材料、涂料、膠粘劑和地坪等領(lǐng)域;可用于聚酰胺、聚酰亞胺等有機(jī)合成;可用于聚氨酯做胺類擴(kuò)鏈劑,與異氰酸酯基形成脲鍵,提高產(chǎn)品的綜合性能.
①端羥基聚酯二元酸和過量的二元醇經(jīng)混縮聚反應(yīng)制得,其相對(duì)分子質(zhì)量為1000~3000的蠟狀或液態(tài)低聚物。
②端羥基聚醚端羥基聚醚是以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或四氫呋喃等環(huán)氧化合物為單體,用丙二醇、丁二醇、甘油等化合物為起始劑,經(jīng)離子開環(huán)聚合反應(yīng)制得。
如端羥基聚四氫呋哺的制備:四氫呋喃為五元環(huán)單體,環(huán)張力較小,聚合活性較低,反應(yīng)速度較慢,在較強(qiáng)的含氫酸高氯酸催化作用下,用醋酸酐作載體,進(jìn)行陽離子開環(huán)聚合,可以合成相對(duì)分子質(zhì)量為1000~3000的端羥基聚四氫呋喃。
由于聚氨酯大分子中含有的基團(tuán)都是強(qiáng)極性基團(tuán),而且大分子中還含有聚醚或聚酯柔性鏈段,使得聚氨酯具有以下特點(diǎn):
①較高的機(jī)械強(qiáng)度和氧化穩(wěn)定性;
②具有較高的柔曲性和回彈性;
③具有優(yōu)良的耐油性、耐溶劑性、耐水性和耐火性。
由于聚氨酯具有很多優(yōu)異的性能,所以其具有廣泛的用途。
聚氨酯主要用作聚氨酯合成革、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯涂料、聚氨酯粘合劑、聚氨酯橡膠(彈性體)和聚氨酯纖維等。此外,聚氨酯還用于土建、地址鉆探,采礦和石油工程中,起堵水、穩(wěn)固建筑物或路基的作用;作為鋪面材料,用于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的跑道、建筑物的室內(nèi)地板等。
聚氨酯的結(jié)構(gòu)也很難用一個(gè)確切的結(jié)構(gòu)式表示。但其大分子結(jié)構(gòu)中必定有異氰酸酯端基、酯基或醚鍵、氨基甲酸酯基、取代脲基、脲基甲酸酯基和縮二脲基。
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