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聚氨酯的擴(kuò)鏈交聯(lián)劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-2-19 18:15:08 |
聚四氫呋喃又稱聚四亞甲基醚二醇(PTMG)，化學(xué)結(jié)構(gòu)式HO[(CH2)4O]nH，是由四氫呋喃開環(huán)聚合得到的端伯羥基直鏈均聚醚。
為了使制品物性優(yōu)良，正品率高，重復(fù)性好，常采用預(yù)聚體法工藝生產(chǎn)CPU：先將聚醇和異氰酸酯進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)，制成端NCO基的聚氨酯預(yù)聚體，再與聚氨酯的擴(kuò)鏈交聯(lián)劑反應(yīng)制成CPU。由于反應(yīng)分兩步進(jìn)行，擴(kuò)鏈反應(yīng)時(shí)放熱低，反應(yīng)速度易于控制，制得的聚氨酯分子鏈段排列比較規(guī)整。
目前工藝最成熟、技術(shù)最可靠的是采用TDI預(yù)聚體以MOCA、作為交聯(lián)劑的生產(chǎn)方法。由預(yù)聚體中-NCO的多少來調(diào)節(jié)制品硬度。因?yàn)橐訫OCA為聚氨酯的擴(kuò)鏈交聯(lián)劑時(shí)，擴(kuò)鏈系數(shù)(NH2和NCO的摩爾比)為0.85-0.95，即其聚氨酯的擴(kuò)鏈交聯(lián)劑配比計(jì)量精度稍有誤差時(shí)，對(duì)制品物性影響較小。
原料：PPG聚氧化丙烯二醇(聚丙二醇)。聚醚多元醇分子結(jié)構(gòu)中，醚鍵內(nèi)能較低，并易于旋轉(zhuǎn)，故由它制備的聚氨酯材料低溫柔性佳，耐水解性優(yōu)良，但機(jī)械性能不如聚酯型聚氨酯。
該聚合物分子排列緊密，密度高，由于它具有醚鍵，因而具有良好的柔順性和耐水解性；它不含不飽和鍵，因而具有耐老化性能。常用PTMG相對(duì)分子量為600-5000，隨相對(duì)分子量增加，室溫下其狀態(tài)由粘稠狀液體變化為蠟狀固體。
聚氨酯彈性體常用相對(duì)分子量為650，1000的PTMG。(相對(duì)分子量1800，2000的PTMG常用于生產(chǎn)氨綸)由于PTMG制成的聚氨酯彈性體具有較高模量和強(qiáng)度，優(yōu)異的耐水解性、耐磨性、耐霉菌性、耐油性、動(dòng)態(tài)性能、電絕緣性能和低溫柔性等，特別適合用于汽車配件、電纜、薄膜、醫(yī)療器材、高性能膠輥、耐油密封體以及用于水下、地下、礦井及低溫場合的制品。
工藝和原料。軟段相對(duì)分子量(Mn)對(duì)彈性體物性的影響：聚氨酯彈性體是由相對(duì)分子質(zhì)量大的聚醇軟段和相對(duì)分子質(zhì)量低的二異氰酸酯與二胺或二醇合成的硬段所構(gòu)成的彈性體。軟段提供彈性體的韌性、彈性和低溫性能；硬段貢獻(xiàn)彈性體的剛性、強(qiáng)度和耐熱性能。
PTMG(Mn=1000)的CPU硬度、拉伸強(qiáng)度、300%的定伸應(yīng)力和撕裂強(qiáng)度均大于PTMG(Mn=1500和Mn＝2000)的CPU。其主要原因是當(dāng)預(yù)聚體中的NCO基質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同時(shí)， PTMG1000-CPU加入TDI的數(shù)量相對(duì)比PTMG2000-CPU多，即CPU中硬段含量增加，使彈性體中苯環(huán)、脲基、脲基甲酯基和氨基甲酯基增加，導(dǎo)致1000-CPU的硬度、拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度提高。(2000-CPU的沖擊彈性優(yōu)于1000-CPU)。
間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HER)-固體
化學(xué)名稱：間苯二酚- 雙（β-羥乙基）醚,間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HER)-固體
商品名稱：HER（Hydroxyethyl Ether of Resocinol）
分子式：C10H14O4 分子量：198.22
物化性能：白色結(jié)晶狀粉末
間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HER)-固體
產(chǎn)品應(yīng)用：HER 是一種對(duì)稱的芳香族二醇擴(kuò)鏈劑，它與MDI有著良好的配伍性。廣泛應(yīng)用于混煉型、澆注型、熱塑型的PU彈性體制品。這種材料已經(jīng)被證實(shí)能夠較大限度地維持彈性體的持久性、彈性和可塑性，并把收縮性限制到較小，沒有污染。同時(shí)，該材料除具有芳香族擴(kuò)鏈的優(yōu)點(diǎn)外，還避免了HQEE在稍微降溫情況下迅速結(jié)晶現(xiàn)象的不足，提供了更好的可塑性、撕裂強(qiáng)度、初始強(qiáng)度、邵氏硬度、壓縮變形、斷裂變形以及低收縮性、抗切割、柔韌性好、防滲透性、熔點(diǎn)低、操作方便等特殊優(yōu)點(diǎn)。如鑄輪、密封件、壓制墊、非粘結(jié)合輪胎、泥漿管內(nèi)襯、滑板輪、鞋部件、飲料容器、氨綸以及軟質(zhì)和硬質(zhì)包裝材料等。
包裝儲(chǔ)運(yùn)：紙板桶，內(nèi)襯黑色塑料袋；20公斤裝。
在PTMG結(jié)構(gòu)中，醚鍵之間是4個(gè)碳原子的直鏈烴基，偶數(shù)碳原子的烴基互相排列緊密，分子間的引力太，故PTMG類CPU不僅具有良好的低溫彈性和耐水解性能且機(jī)械強(qiáng)度也很高。由PTMG制得的預(yù)聚體在加工溫度下粘度較低，釜中壽命較長，有較佳的加工成型性能，是一種高檔的CPU。
但因PTMG價(jià)格較貴，使其應(yīng)用受到一定限制。近年來我國聚四氫呋喃生產(chǎn)得到飛速發(fā)展，預(yù)計(jì)2007.；年我國聚四氫呋喃的總產(chǎn)能將達(dá)到15.5萬噸/年，超過美國的10.7萬噸/年，成為世界第一大聚四氫呋喃生產(chǎn)大國。預(yù)計(jì)我們四氫呋喃型聚氨酯彈性體將會(huì)快速發(fā)展。
以四氫呋喃一氧化丙烯共聚醚TDI及MOCA為原料可生產(chǎn)澆注型透聲膠。它無硫、透明、透聲，用作水聲換能器的透聲包復(fù)時(shí)，可展寬平坦部份的頻帶，降低起伏，避免或降低因使用多層聲學(xué)材料而引起的靈敏度損失等弊病，可提高水聲裝備的可靠性，并能簡化水聲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
添加PPG對(duì)PTMG彈性體的影響，為了降PTMG、彈性體的硬度和原料成本，常在PTMG聚醚中加入部份PPG聚醚。添加PPG質(zhì)量分?jǐn)?shù)5～25%時(shí)，物性下降不明顯，當(dāng)掭加PPG達(dá)到40%以上時(shí)，則CPU的硬度和拉伸強(qiáng)度明顯下降。
而原料體系粘度低，易與異氰酸酯反應(yīng)生成線型聚氨酯。相對(duì)分子量為1000和2000的PPG，國內(nèi)俗稱210聚醚和220聚醚。
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