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含氟聚氨酯彈性體(FPUE)的擴鏈劑

來源:邵君( 先生,國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間:2018-3-22 14:11:30
以2,2-雙(4-羥基苯基)六氟丙烷(全氟雙酚A)為原料合成了2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷(BAPF6P),以此二元胺為含氟聚氨酯彈性體(FPUE)的擴鏈劑制備了一系列不同硬段含量的含氟聚氨酯彈性體(FPUE)。

通過FTIR、TG、EA、WAXD、1H-NMR、DMA分析及拉伸試驗,對BAPF6P和由其制備的FPUE的結(jié)構(gòu)和性能進行了研究。

含氟聚氨酯彈性體(FPUE)的擴鏈劑(BAPF6P)所得產(chǎn)物BAPF6P的結(jié)構(gòu)與預(yù)期設(shè)計相符;由于FPUE的硬段間的強氫鍵作用和偶極效應(yīng),使得微區(qū)中部分鏈段排列有序形成微晶結(jié)構(gòu);隨著硬段含量的提高,Tg逐漸升高,F(xiàn)PUE的耐寒性能逐漸降低,而耐熱氧化性逐漸提高;FPUE的熱分解溫度在200℃以上,具有良好的耐熱性能及優(yōu)異的力學性能,BAPF6P是一個好的含氟聚氨酯彈性體(FPUE)的擴鏈劑。

從分子結(jié)構(gòu)上看,聚氨酯彈性體是一種嵌段聚合物,一般由低聚物多元醇柔性長鏈構(gòu)成軟段,以二異氰酸酯及擴鏈劑構(gòu)成硬段,硬段和軟段交替排列,形成重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。除含有氨酯基團外,聚氨酯分子內(nèi)及分子間可形成氫鍵,軟段和硬段可形成微相區(qū)并產(chǎn)生微觀相分離。這些結(jié)構(gòu)特點使得聚氨酯彈性體具有優(yōu)異的耐磨性和韌性,以“耐磨橡膠”著稱。

普通聚酯型和聚四氫呋喃醚型彈性體的性能區(qū)別。聚酯分子中含有較多的極性酯基(-COO-),可形成效強的分子內(nèi)氫鍵,因而聚酯型聚氨酯具有較高的強度、耐磨及耐油性能。

聚醚多元醇制得的彈性體具有較好的水解穩(wěn)定性、耐候性,低溫柔順性和耐霉菌性等性能。

一步法工藝:指將低聚物多元醇、二異氰酸酯、擴鏈劑和催化劑等同時混合后直接注入模具中,在一定溫度下 固化成型的方法。特點:此法生產(chǎn)效率高,因無需制備預(yù)聚體而節(jié)省能量,生產(chǎn)成本較預(yù)聚體法低,可用小型澆注機生產(chǎn)。但反應(yīng)較難控制,所得彈性體分子結(jié)構(gòu)不規(guī)整,力學性能不如預(yù)聚體法好,故常用于制造低硬度、低模量的制品如印刷膠輥、小型工業(yè)實心輪胎、壓力傳動輪等。

預(yù)聚體法:首先將低聚物多元醇與二異氰酸酯進行預(yù)聚反應(yīng),生成端NCO基的聚氨酯預(yù)聚物,澆注時再將預(yù)聚物與擴鏈劑反應(yīng),制備聚氨酯彈性體的方法,稱之為預(yù)聚體法。特點:采用預(yù)聚體法制備聚氨酯彈性體,反應(yīng)分兩步進行,由于采取了預(yù)聚步驟,在進行擴鏈反應(yīng)時放熱低,易于控制,制得的聚氨酯分子鏈段排列比較規(guī)整,制品具有良好的力學性能,重復(fù)性也較好。

半預(yù)聚物法與預(yù)聚體法的區(qū)別是將部分聚酯多元醇或聚醚多元醇跟擴鏈劑、催化劑等以混合物的形式添加到預(yù)聚物中。特點是: ①預(yù)聚體組分粘度低,可以調(diào)節(jié)到與固化劑混合組分的粘度相近, ②配比也相近(即混合質(zhì)量比可為1:1),這不但提高了混合的均勻性,而且也改善了彈性體的某些性能。



3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷(環(huán)脂胺固化劑擴鏈劑DACM,MACM)產(chǎn)品規(guī)格

外觀:無色透明粘稠液體

色度(APHA):12 Max.

粘度@25°C:110mPas
               
含量:99%

密度:0.945

活潑氫當量:60g/eq

胺值 (mgKOH/g):470

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(風力葉片固化劑,風力模具料固化劑,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),可使用時間400min(25° 150g)。



影響聚氨酯彈性體性能的主要工藝因素

(1)擴鏈系數(shù):大量實踐表明MOCA的擴鏈系數(shù)以0.85~0.95范圍為宜;

(2)合成方法:一般來說,由預(yù)聚物法制得的彈性體性能最好,一步法最差;

(3)混合溫度及固化溫度:適當提高熟化反應(yīng)溫度有利于提高制品的力學性能,但提高預(yù)聚體與擴鏈/交聯(lián)劑的混合溫度,會使凝膠和凝固期縮短,有時來不及澆注和使攪拌帶入的氣泡逸出;而且當溫度高于120℃ 時,往往又會使彈性體性能下降;

(4)熟化時間的影響;

(5)預(yù)聚體的貯存:由于預(yù)聚體中含有活性較大的NCO基團,一般須在氮氣的密封桶貯存;

(6)注模時的環(huán)境。

CPU性能特點①以液體原料澆注或注射到制品模具中反應(yīng)而固化成型,可以直接制得很厚的體積大的聚氨酯橡膠制品及形狀復(fù)雜的制品;②制得的制品綜合性能好;③可以調(diào)節(jié)原料的配方組成及用量,獲得不同硬度的制品,性能的可變范圍大;④對于簡單的手工澆注,設(shè)備投資小,加工方便;⑤可制造小批量的或單件的制品原型,靈活性好。

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