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聚酯類型聚氨酯的擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-3-24 19:07:29 |
用ＦＴＩＲ法系統(tǒng)地研究了不同硬段結(jié)構(gòu)對聚酯類型聚氨酯的擴鏈劑擴鏈反應(yīng)動力學的影響。
結(jié)果顯示：不同類型的二異氰酸酯ＭＤＩ和ＴＤＩ形成的ＮＣＯ封端的聚酯預聚體與聚酯類型聚氨酯的擴鏈劑二元胺（ＭＯＣＡ）和聚酯類型聚氨酯的擴鏈劑三元醇（ＴＭＰ）的擴鏈反應(yīng)均為二級反應(yīng)，由ＭＤＩ形成的ＮＣＯ封端的聚酯預聚體與胺或醇的擴鏈反應(yīng)速度比ＴＤＩ類的要快，ＭＯＣＡ擴鏈比ＴＭＰ擴鏈反應(yīng)活化能低。從基團反應(yīng)活性對不同體系擴鏈反應(yīng)速度的差別進行了討論。
硬段含量過低或者過高，都導致材料的形狀回復性能較差。 (2)軟段中加入聚醚后，樣品的斷裂伸長率提高，并且彈性回復性能也得到改善，永久形變的能力下降。聚醚的引入使材料的耐水解性提高。當聚醚添加量在4%~5%(占軟段的質(zhì)量分數(shù))時，材料的綜合性能較優(yōu)。
聚天門冬氨酸酯最大的優(yōu)勢是通過人為增加聚天門冬氨酸酯分子中空間冠狀結(jié)構(gòu)的位阻密度，能夠合成出降低反應(yīng)活性、延長凝膠時間的“定時”化合物。它與HDI三聚體的反應(yīng)活性遠遠低于以往的脂肪族、芳香族擴鏈劑。
因此，人們可以按照施工季節(jié)的戶外環(huán)境溫度，確定B組分的組成，從而有效地掌握施工節(jié)奏和進度，大大提高施工效率，節(jié)約材料和費用。
目前，在聚脲材料家族中有三個分支，即芳香族、脂肪族和天門冬氨酸酯，在應(yīng)用領(lǐng)域分別占了70%、5%、25%的份額。
聚天門冬氨酸酯聚脲是近年開發(fā)成功的一種新一代的聚脲材料。它是利用脂肪族異氰酸酯和聚天門冬氨酸酯反應(yīng)制備，與常規(guī)聚脲涂料在施工、涂層性能等方面有很大區(qū)別，如反應(yīng)速度可調(diào)，凝膠時間可以從幾分鐘到幾小時不等；可以使用高溫高壓撞擊式混合設(shè)備施工，也可以使用普通的噴涂設(shè)備施工，施工簡便；可以低溫固化、涂層不泛黃、固化過程中不易發(fā)泡、可厚涂施工、對底材的附著力好等優(yōu)點。
我國的雙組份聚氨酯膠粘劑發(fā)展于八十年代中后期，當時國內(nèi)有浙江新東方、北京北化院、上海烈銀、江蘇等幾家膠粘劑廠及研究院在研制和開發(fā)。隨著技術(shù)進步，國內(nèi)生產(chǎn)的雙組份聚氨酯膠粘劑質(zhì)量穩(wěn)步上升且價格較低，逐漸贏得了大部份國內(nèi)市場。雙組份聚氨酯膠粘劑具有以下優(yōu)點：
商品名稱：環(huán)脂胺固化劑擴鏈劑DACM,MACM
化學名稱：3,3'-二甲基-4,4-二氨基二環(huán)己基甲烷
英文名：Dimethyldicyane
CAS:6864-37-5
分子式：C15H30N2
分子量：238.41
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）。
雙組份聚氨酯膠粘劑分為聚酯型聚氨酯膠粘劑和聚氨酯型聚氨酯膠粘劑，目前大部份聚酯型、聚氨酯型膠粘劑主劑都是以己二酸及乙二醇為主要原料經(jīng)縮聚而成，固化劑以TDI和三羥甲基丙烷為主要原料聚合而成。
由于甲苯二異氰酸酯(TDI)經(jīng)高溫水解后會變成甲苯二胺(TDA)，甲苯二胺是一種致癌物質(zhì)。聚氨酯膠粘劑經(jīng)復合反應(yīng)后含有的異氰酸酯殘留單體雖然微乎其微，但是當包裝物在經(jīng)受高溫蒸煮后，這些殘留單體仍會透過塑料薄膜遷移到食品當中，水解生成芳香胺(TDA)，具有致癌的潛在因素，故美國食品藥品藥物管理局(FDA)明確要求不得將含有芳香族聚氨酯膠粘劑用于蒸煮包裝上，如果有人用這種膠做的包裝袋用于蒸煮食品在市場上出售，必將受到嚴厲的制裁。
國內(nèi)及歐洲、日本雖然沒有美國這樣嚴格，但是對TDA含量也都有明確限制。我國國內(nèi)要求TDA含量不得超過O．004mg／L。故以TDI為原料制成的膠粘劑在蒸煮包裝上受到了一定的限制。
雙組份聚氨酯膠粘劑以乙酸乙酯為溶劑，這是由于產(chǎn)品的特性和使用工藝要求決定的，由于乙酸乙酯易燃且從環(huán)境和生態(tài)的影響角度來考慮，乙酸乙酯溶劑型聚氨酯膠粘劑應(yīng)當在限制之列。從這一點來看，酯溶型聚氨酯膠粘劑的發(fā)展方向是高固含量低粘度，只有這樣才能在未來的十年內(nèi)酯溶型聚氨酯膠粘劑將占據(jù)70％左右的份額。
但是目前醇溶型聚氨酯膠粘劑僅應(yīng)用于普通干燥食品的復合包裝，就目前技術(shù)及醇溶的性質(zhì)來看，要想達到酯溶型聚氨酯的剝離強度及蒸煮性能要求還不可能，而且國內(nèi)外僅對用于蒸煮產(chǎn)品的包裝用膠粘劑TDA含量有規(guī)定，用于普通產(chǎn)品的包裝并沒有進行限制，故不可能取代酯溶型聚氨酯膠粘劑。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
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