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聚氨酯(PUR)彈性體擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-2-21 14:03:39 |
采用2，42甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇或聚酯多元醇、聚氨酯(PUR)彈性體擴鏈劑等原料通過預(yù)聚物法合成了澆注型聚氨酯(PUR)彈性體，分析了柔性鏈段的分子結(jié)構(gòu)、聚氨酯(PUR)彈性體擴鏈劑的分子結(jié)構(gòu)及異氰酸酯基的含量等因素對PUR彈性體力學性能的影響。
結(jié)果表明，以聚己二酸丁二酯為柔性鏈段、MOCA或TX-2為擴鏈劑、異氰酸酯基質(zhì)量分數(shù)為5%～ 5.5%時，所得PUR彈性體具有較好的綜合性能。
聚氨酯(PUR)彈性體大分子主鏈上含有許多重復(fù)的氨基甲酸酯基團。它是一類介于橡膠和塑料之間的新型高分子合成材料，其大分子主鏈是由聚酯或聚醚等多元醇的柔性鏈段與異氰酸酯和擴鏈劑等構(gòu)成的剛性鏈段鑲嵌而成的，這種結(jié)構(gòu)使PUR彈性體具有高強度、高彈性、高伸長率、高耐磨性等許多突出優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。
PUR彈性體按其加工方法可分為澆注型、熱塑 型、混煉型三大類，其中澆注型PUR彈性體是最重要的一類。
近年來，隨著反應(yīng)注射模塑技術(shù)的發(fā)展，澆注型PUR彈性體的產(chǎn)量有所下降，但由于澆注型PUR彈性體能夠最大限度地發(fā)揮PUR彈性體的特點，而且其在成型大型的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制件方面具有獨特的優(yōu)勢，因此，澆注型PUR彈性體目前仍是較活躍的研究領(lǐng)域之一。
以異氰酸酯作為剛性鏈段，選用不同的多元醇和聚氨酯(PUR)彈性體擴鏈劑，通過預(yù)聚物法合成了澆注型PUR彈性體，探討了各種因素對PUR彈性體性能的影響。
實驗主要原料：2，42甲苯二異氰酸酯(TDI):化學純，; 聚乙二醇(PEG):分子量1000、4000(分別記為PEG-1000、PEG-4000)，化學純; 聚己二酸乙二酯(PEA):分子量1459，工業(yè)級; 聚己二酸丁二酯(PBA):分子量1967，工業(yè)級; 1，42丁二醇(BDO):化學純; 2，42二氨基23，52二甲硫基氯苯(TX-2):工業(yè)級; 3，3′2二氯24，4′2二苯甲基烷二胺(MOCA):工業(yè)級。
實驗主要儀器：電子萬能試驗機:CMT6104型; 橡膠硬度計:LX-A型; 紅外分光光度計:5DXB。
預(yù)聚物的制備：分別將多元醇PEG或PBA或PEA在110℃、真空度0.08MPa條件下脫水10h，然后降溫至70℃，加入TDI，在80℃反應(yīng)1.5h后脫泡0.5h(真空度為0.095MPa)，取樣測定預(yù)聚物中異氰酸酯基的含量。
4—羥乙基氧乙基—1—羥乙基苯二醚,擴鏈劑HQEE主要用途：
作為TDI / MDI系列聚氨酯制品的擴鏈劑，廣泛應(yīng)用于聚氨酯粘合劑、涂料、密封膠、彈性體、PU泡沫、氨綸、體育設(shè)施等領(lǐng)域。該產(chǎn)品尤其適應(yīng)于中高硬度的制品。
將預(yù)聚物同聚氨酯(PUR)彈性體擴鏈劑(BDO、或TX-2、或MOCA)混合脫泡后，澆注于預(yù)熱的模具內(nèi)，在120℃硫化20～30min，脫模后于80℃靜置8～16h，可得澆注型PUR彈性體。
拉伸性能按GB/T1040-1992測定;邵氏硬度按GB/T531-1992測定; PUR預(yù)聚物中異氰酸酯基含量按HG/T2409-1992測定。
PUR的合成是以異氰酸酯的化學反應(yīng)為基礎(chǔ)的，其合成過程是一種逐步加成的聚合反應(yīng)。在預(yù)聚物的合成過程中最重要的化學反應(yīng)是異氰酸酯基(—NCO)與含有活潑氫的多元醇反應(yīng)，即生成氨基甲酸酯的反應(yīng)。
在波數(shù)3500cm-1 處沒有吸收峰，證明PBA的端羥基已基本反應(yīng)完全。同時，在2270cm-1 處有吸收峰，說明預(yù)聚物中含有一定量的 —NCO基團，而且在3330～3200、1735～1700、1550～1520cm-1 處均有吸收峰，說明有氨基甲酸酯基的生成。
柔性鏈段對PUR彈性體力學性能的影響。在前期研究的基礎(chǔ)上，分別以PEG、PEA、 PBA作為彈性體的柔性鏈段，采用MOCA作為擴鏈劑，控制適宜的反應(yīng)條件，制得PUR彈性體。
采用PEG作為柔性鏈段時，分子量越大，PUR彈性體的力學性能越差。這是因為分子量越大，鏈段就越長，鏈段的柔順性越好，PUR彈性體更多地表現(xiàn)出柔性，從而使其拉伸強度等力學性能降低。
不同的柔性鏈段體系中，用聚酯多元醇(PEA、PBA)較用聚醚多元醇(如PEG)所制得的PUR彈性體的力學性能要好。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
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