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聚氨酯膠黏劑/密封劑的擴(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：2018-4-28 15:47:14 |
聚氨酯膠黏劑/密封劑的擴(kuò)鏈劑對(duì)聚氨酯膠黏劑和密封劑的合成非常重要，直接影響產(chǎn)品的力學(xué)性能和工藝性能。聚氨酯膠黏劑/密封劑的擴(kuò)鏈劑為含羥基或氨基的低分子質(zhì)量多官能團(tuán)的醇類或胺類化合物。常用的聚氨酯膠黏劑/密封劑的擴(kuò)鏈劑有1，4一丁二醇(BDO)、1，6一己二醇、甘油、三羥甲基丙烷、二甘醇(DEG)、三甘醇、新戊二醇(NPG)、山梨醇、二乙氨基乙醇(DEAE)等。胺類擴(kuò)鏈劑有MOCA和用甲醛改性制得的液體MOCA、乙二胺(DA)、N，N-二羥基(二異丙基)苯胺(HPA)等。還有氫醌一二(β一羥乙基)醚(HQEE)，用作聚氨酯膠黏劑的擴(kuò)鏈劑，其產(chǎn)品耐熱性、硬度及彈性都高于一般所用的擴(kuò)鏈劑。
在PU彈性體制品中，所使用的交聯(lián)劑，通?？煞譃楹璑H2與含－OH兩類。其含－NH2者是以MOCA（莫卡）為主，以及毒性較它為低的含有－C2H5、－SCH3、－COO－等等二胺類的（一個(gè)苯基或二個(gè)苯基）的化合物。目前仍然以MOCA用量為最多；而含－OH者則為脂肪醇(如1,4-丁二醇等)以及芳香醇(如HQEE、HER等)為其主導(dǎo)。
基于參與反應(yīng)物活性的差異、以及制備過(guò)程中的可操作性并考慮到最終產(chǎn)物的物性指標(biāo)等因素，按慣例在工業(yè)上大致形成了兩個(gè)系列。以TDI與含－NH2（MOCA）交聯(lián)劑的系列；以MDI與含－OH（HQEE、HER）交聯(lián)劑的系列。
之所以在國(guó)外的市場(chǎng)上存有HQEE與HER兩個(gè)產(chǎn)品，主要是基于所制備的PU制品性能要求的不同；以及加工工藝條件的差異所致。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)本身看，由于HQEE的兩個(gè)—OCH2CH2OH處于一個(gè)對(duì)稱軸的位置上，所以在與—NCO交聯(lián)之后，于聚合物中的結(jié)構(gòu)與之HER的情況就有所差異，相對(duì)而言，HQEE的延伸性能要好于HER，反之HER的抗張性能要好于HQEE。
實(shí)踐證明，HER與HQEE相比，HER有著較長(zhǎng)的釜中壽命。由于HER的熔點(diǎn)較低（HER與HQEE的混合物也呈現(xiàn)共熔點(diǎn)較低的特征），這也為進(jìn)行澆注成型提供了很大地方便。實(shí)踐證明，HQEE與HER，它們或是單獨(dú)使用，或是按照不同比例混合在一起使用，都會(huì)取得滿意的效果。
外觀:白色粉末
鐵(PPM)≤5
羥基含量%≥99
鈉(PPM)≤10
羥值,mgKOH.g-1:728~782
鉀(PPM)≤100
熔點(diǎn)°C≥108°C
磷(PPM)≤10
色度(PT-CO)≤150#
硅(PPM)≤1
水份%≤0.3
硫酸根離子(PPM)≤10
灰分%≤0.03
殘醛%≤0.03
酸值mgKOH/g:374.3-378.2
丙酮-三乙胺溶解試驗(yàn):澄澈透明
2,2-二羥甲基丁酸(擴(kuò)鏈劑親水劑DMBA)用途：DMBA是帶有兩個(gè)活性的羥甲基團(tuán)的新戊基羧酸，因此可以被用作合成水性高分子體系，可廣泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、環(huán)氧樹脂等方面。DMBA在不同溶劑中具有比DMPA更好的溶解性能，因此可以使工作效率得到很大的改善。
DMBA被視為水性聚氨酯用新一代綠色環(huán)保型擴(kuò)鏈劑和內(nèi)乳化劑，生產(chǎn)水性聚氨酯膠黏劑，無(wú)需使用有機(jī)溶劑，有機(jī)殘留物為零。不存在使用DMPA熔點(diǎn)高、溶解慢、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、能耗高、產(chǎn)品性能差、需要加入有機(jī)溶劑、溶劑殘留量大等問(wèn)題。還可用于水性環(huán)氧樹脂、聚酯等膠黏劑的制造。目前水性聚氨酯、水性樹脂、水性膠粘劑、水性涂料等水性產(chǎn)品多用途改性助劑(親水?dāng)U鏈劑)，作為單體，改性過(guò)程中，二羥甲基丁酸(DMBA)無(wú)需添加任何有機(jī)溶劑(以水代替)，生產(chǎn)工藝更加簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，.其中二羥甲基丙酸(DMPA)以優(yōu)越的性價(jià)比使得其在水性領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍！
鑒于異氰酸酯類產(chǎn)品中—NCO活性的不同，為了控制反應(yīng)速度，在PU制品的制備過(guò)程中，除了顧及其他諸項(xiàng)因素外，與—NCO反應(yīng)的—NH2、—OH化合物的選擇，是一個(gè)關(guān)鍵的因素。
眾所周知，在異氰酸酯類產(chǎn)品中，TDI的活性較低，其—NH2、—OH類的產(chǎn)品都可與之（進(jìn)行控制反應(yīng)速度的）交聯(lián)，通常選擇MOCA、或1,4—BD、TMP等都為常見。而在活性較高的MDI、PPDI、NDI等系統(tǒng)中，工業(yè)上則是需要選擇含有—OH的化合物了。這也就有了，所謂的“TDI/MOCA”系列、“MDI/HQEE（或其他含有—OH的化合物）系列之說(shuō)。
HQEE與HER作為TDI（或是它的予聚體）的交聯(lián)劑，在工業(yè)上是有PU彈性體產(chǎn)品的，并有專利報(bào)道。MDI/HQEE（或是其他含有—OH的化合物）系列，在采用了HQEE或HER作為交聯(lián)劑，所制得的PU彈性體，其抗張強(qiáng)度、硬度、耐熱性以及相關(guān)的動(dòng)態(tài)性能等方面，都較之同類（TDI、MDI）系統(tǒng)的制品為好。
預(yù)聚體NCO含量對(duì)聚氨酯彈性體的力學(xué)性能的影響。隨預(yù)聚體NCO基含量的增加，聚氨酯彈性體的硬度、模量和撕裂強(qiáng)度顯著提高，伸長(zhǎng)率和彈性略有下降，拉伸強(qiáng)度增加緩慢。當(dāng)預(yù)聚體NCO％在8～9范圍內(nèi)，硬度、模量和強(qiáng)度最高，其原因是提高預(yù)聚體NCO基含量，同時(shí)也提高異氰酸酯與羥基的摩爾比，使聚氨酯的硬段含量增加，內(nèi)聚能密度增大，導(dǎo)致硬度、強(qiáng)度和模量提高。
用KC擴(kuò)鏈劑制備的聚氨酯彈性體的力學(xué)性能。預(yù)聚體NCO基含量增加，聚氨酯彈性體的力學(xué)性能的變化如上所述。BDO-PU的硬度、伸長(zhǎng)率、沖擊彈性和撕裂強(qiáng)度高，KC-PU只有300%模量高，兩者PU的拉伸強(qiáng)度比較接近。當(dāng)預(yù)聚體NCO%=8.3時(shí)，KC-PU與近似NCO%含量的BDO-PU的綜合性能相當(dāng)。但KC-PU在加壓硫化時(shí)可以縮短脫模時(shí)間，對(duì)生產(chǎn)制品是非常有用的。
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