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混煉型聚氨酯擴(kuò)鏈劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-4-9 14:32:50 |
半預(yù)聚物法制備聚氨酯彈性體的過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)B組分中混煉型聚氨酯擴(kuò)鏈劑、聚醚的配比可制得不同硬段含量的聚氨酯彈性體。以w(—NCO)=13%的L-MDI/PPO預(yù)聚體為A組分，分別同混煉型聚氨酯擴(kuò)鏈劑/PPO質(zhì)量比為1/8、2/8、3/8、4/8、5/8 的B組分反應(yīng)。
隨著硬段含量增加，彈性體的硬度、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度均隨著硬段含量的增加而增加，扯斷伸長(zhǎng)率則降低。這歸因于混煉型聚氨酯擴(kuò)鏈劑中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)及其—NH2與異氰酸酯(—NCO)反應(yīng)生成具有較高內(nèi)聚能和極性的脲基結(jié)構(gòu)。
脲基作為硬段和軟段聚醚具有不相容性，導(dǎo)致聚氨酯結(jié)構(gòu)上發(fā)生微相分離。隨著硬段含量增加極性基團(tuán)增多，硬段間形成大量氫鍵，分子間作用力增大，微相分離程度提高。
同時(shí)，硬段微區(qū)逐漸形成結(jié)晶，并且結(jié)晶度隨硬段含量的增加而逐漸提高。硬相不溶于軟相中，而是分布其中，形成一種不連續(xù)的微相結(jié)構(gòu)，在軟段中起到物理交聯(lián)點(diǎn)的作用，并起增強(qiáng)作用，使彈性體的性能得到提高。
異氰酸酯指數(shù)對(duì)彈性體性能的影響。采用同一批L-MDI/PPO[w(—NCO)=13%]為A組分，DMTDA/PPO(質(zhì)量比為3/8)為B組分合成了彈性體，比較了不同異氰酸酯指數(shù)(R)對(duì)彈性體性能的影響。R即n(—NCO)與 n(—OH)和n(—NH2)(活性氫)和之比。
當(dāng)R值由0.9增至1.0時(shí)，彈性體的硬度增加，扯斷伸長(zhǎng)率降低，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度明顯增加。這是因?yàn)樵赗小于1.0時(shí)，反應(yīng)體系中—OH和—NH2過(guò)量，且—NH2活性高，導(dǎo)致部分聚醚未參加反應(yīng)，在體系中起到內(nèi)增塑作用，使制品硬度降低，強(qiáng)度下降。
當(dāng)R值達(dá)到1.05時(shí)，—OH和—NH2全部反應(yīng)，且過(guò)量的 —NCO基團(tuán)和氨基甲酸酯反應(yīng)生成脲基甲酸酯基，適當(dāng)交聯(lián)，彈性體性能得到進(jìn)一步提高;而當(dāng) R值達(dá)到1.1時(shí)，形成過(guò)多脲基甲酸酯鍵，交聯(lián)過(guò)度，增大了剛性鏈間的距離，妨礙了剛性鏈的氫鍵結(jié)合，使大分子鏈間的聚集作用得到減弱，導(dǎo)致彈性體扯斷伸長(zhǎng)率大幅度下降。
催化劑用量對(duì)彈性體性能的影響。半預(yù)聚物法制備聚氨酯彈性體時(shí)，由于聚醚中—OH/—NCO的反應(yīng)活性遠(yuǎn)不如擴(kuò)鏈劑中的—NH2/—NCO，需添加有機(jī)錫類催化劑DBTDL使軟硬段反應(yīng)平衡。表5為催化劑用量對(duì)彈性體性能的影響。
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴(kuò)鏈劑固化劑MMEA應(yīng)用：聚氨酯彈性體、聚脲樹(shù)脂固化劑及環(huán)氧樹(shù)脂固化劑.
包裝：25kg/桶
CAS號(hào)：19900-72-2
分子式: C19H26N2
特性：
分子量：282.4231
密度：1.039g/cm3
熔點(diǎn)：85 °C
沸點(diǎn)：443.1°C at 760 mmHg
閃點(diǎn)：266°C
蒸汽壓：4.75E-08mmHg at 25°C
外觀：白色粉末
融點(diǎn)：80℃以上
水分：0.3％以下
胺值：390-408 KOH mg/g
丙酮不溶物：無(wú)
總氯：10ppm以下
純度：98.0%
當(dāng)催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0.1%增至0.4%時(shí)，彈性體的拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率及 撕裂強(qiáng)度得到了一定程度的提高，這是因?yàn)樵诰郯滨シ磻?yīng)中—NCO/—NH2反應(yīng)速度大大快于—NCO/—OH的反應(yīng)速度，硬段反應(yīng)過(guò)快會(huì)造成硬段過(guò)早從軟段中分離出來(lái)，從而使彈性體表現(xiàn)出脆性。有機(jī)錫類催化劑DBTDL對(duì)—NCO/-OH的反應(yīng)有強(qiáng)催化作用，而對(duì)—NCO/—NH2的反應(yīng)無(wú)明顯催化作用。
添加DBTDL在一定程度上平衡了軟硬段間的反應(yīng)速度，有利于硬段均勻地分散在軟段中，起到物理交聯(lián)點(diǎn)的作用，從而提高了彈性體性能。催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)0.4%后對(duì)性能影響不大，這是因?yàn)檐浂畏磻?yīng)速度已達(dá)極限。
混煉型聚氨酯彈性體可用一般的橡膠設(shè)備進(jìn)行加工?；鞜捫途郯滨椥泽w從它的組成和結(jié)構(gòu)情況來(lái)看，又可分為聚酯和聚醚飽和型及聚酯聚醚飽和型兩類。其中飽和型的可用異氰酸酯進(jìn)行交聯(lián)，而不飽和型的可用過(guò)氧化物或硫黃交聯(lián)。
聚氨酯彈性體分聚酯與聚醚兩類，從物理性能進(jìn)行比較，可以看到一般低硬度彈性體以聚酯型的性能較好，而聚醚型較差。高硬度的彈性體制品則以聚醚型為優(yōu)。
另外聚酯的耐油性、耐熱性及與金屬的粘接性都較好，而耐水解性、耐寒性及耐菌性等性能則以聚醚型為好。
以二元胺硫化的聚醚類聚氨酯彈性體，分子間氫鍵所形成的二級(jí)交聯(lián)鍵對(duì)機(jī)械強(qiáng)度有相當(dāng)大的影響。隨著溫度升高氫鍵力逐漸減弱，物理性能降低，然而此時(shí)亦完全能夠比得上普通橡膠的強(qiáng)度。一般聚氨酯彈性體連續(xù)長(zhǎng)期使用的溫度為80℃～90℃，短時(shí)間可到120℃左右。耐低溫性能較好，聚酯型的聚氨酯彈性體脆性溫度為-40℃，而聚醚型橡膠達(dá)-80℃～-70℃，但是在低溫下較易變硬。
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