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聚氨酯微孔類彈性體擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-4-27 15:46:00 |
當(dāng)聚氨酯微孔類彈性體擴(kuò)鏈劑改為單獨(dú)使用GE-303時(shí)，材料從模具中取出時(shí)極易折斷，無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。這可能是因?yàn)榫勖讯嘣糋EP-330N是三官能度聚醚，再引入三官能度的聚氨酯微孔類彈性體擴(kuò)鏈劑GE-303后，網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)點(diǎn)過多，而缺乏二官能度擴(kuò)鏈劑的線性擴(kuò)鏈，使材料表現(xiàn)為脆，易折斷。
通過上述情況分析對(duì)比，在總聚醚多元醇100份(聚醚多元醇D∶GEP-330N=75∶25)，水為0.3份下，觀察BDO和GE-303混合擴(kuò)鏈交聯(lián)劑對(duì)PUME動(dòng)靜剛度比的影響。
隨著聚氨酯微孔類彈性體擴(kuò)鏈劑含量的增加，材料的動(dòng)靜剛度比也是先減小后增大。在GE-303和BDO加入量均為10份時(shí)，材料的動(dòng)靜剛度比最低為1.34。這可能是由于BDO用量在10份時(shí)，即材料交聯(lián)恰到好處時(shí)，引入三官能度擴(kuò)鏈交聯(lián) 劑GE-303使軟鏈段網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)更加充分，軟鏈段與硬鏈段的兩相相互咬合最佳，內(nèi)能消耗最小，動(dòng)靜剛度比達(dá)到最小。
水用量過多會(huì)使材料密度降低，形成更多的開孔結(jié)構(gòu)，降低了孔壁強(qiáng)度，影響材料的尺寸穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)以總聚醚多元醇100份(聚醚多元醇A∶GEP-330N=75∶25)，擴(kuò)鏈交聯(lián)劑BDO8份，研究了水用量在0.1～0.4份時(shí)對(duì)PUME的動(dòng)靜剛 度比的影響。
水用量在0.1～0.4份的范圍內(nèi)PUME的動(dòng)靜剛度比均大于1，且水量對(duì)PUME的動(dòng)靜剛度比影響較小。這是由于PUME可以被認(rèn)為是聚氨酯和微孔的復(fù)合體，聚氨酯具有粘彈性，在外力作用下，其形變跟不上應(yīng)力作用，從而宏觀上表現(xiàn)為在動(dòng)態(tài)加載條件下形變位移比靜態(tài)時(shí)較小，即動(dòng)剛度大于靜剛度，比值大于1。
而水在本實(shí)驗(yàn)中的主要作用是產(chǎn)生氣泡形成微孔，微孔中的空氣可以看成純彈性的彈簧，彈簧的動(dòng)靜剛度比是1，所以在一定范圍內(nèi)水量對(duì)整體PUME的動(dòng)靜剛度比影響不大。通過動(dòng)靜剛度比數(shù)據(jù)分析和實(shí)際材料尺寸測(cè)量，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)水量為0.3份時(shí)，材料動(dòng)靜剛度比相對(duì)較低，發(fā)泡倍率適宜，尺寸穩(wěn)定且靜剛度合適。
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，改性過程中，二羥甲基丁酸(DMBA)無需添加任何有機(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！
聚合物多元醇對(duì)動(dòng)靜剛度比的影響。一般來說，聚合物多元醇對(duì)聚氨酯微孔彈性體 的作用主要是兩個(gè):一是它的分散相固體微粒在發(fā)泡過程中附著在泡孔壁上，起弱化泡孔膜作用，增加開孔率，較少收縮，改善發(fā)泡工藝;二是起成核劑作用，使氣泡均勻，從而改善發(fā)泡工藝?？紤]到聚合物多元醇的上述優(yōu)點(diǎn)，在聚醚多元醇D和GEP-330N總量與比例不變的情況下，加入聚合物多元醇改變發(fā)泡工藝來降低材料的動(dòng)靜剛度比。
引入聚合物多元醇后，動(dòng)靜剛度 比也是先減小后增大，當(dāng)聚合物多元醇加入量為10份時(shí)，動(dòng)靜剛度比最小為1.24，這可能是因?yàn)榫酆衔锒嘣加昧吭?0份時(shí)，材料的發(fā)泡最均勻且開孔率高，泡空膜被弱化，從而降低空氣與氣泡壁的摩擦，減少動(dòng)載下的機(jī)械能損失，使材料的動(dòng)靜剛度比進(jìn)一步降低。
通過實(shí)驗(yàn)表明，總聚醚多元醇100份(聚醚 多元醇D∶GEP-330N=75∶25)下，聚合物多元醇、BDO、GE-303和水的用量分別為10份、10份、10份和0.3份時(shí)，可制備出較低動(dòng)靜剛度比的PUME，其 動(dòng)靜剛度比最低可達(dá)到1.24，完全可以應(yīng)用在高載荷高頻率減震材料的制造中。
以液化MDI(MDI-100LL)、聚合物多元醇、聚醚多元醇、1，4-丁二醇和水為原料，采用預(yù)聚法制備了動(dòng)靜剛度比較低的可應(yīng)用于高速鐵路的聚氨酯微孔彈性體，并對(duì)影響其動(dòng)靜剛度比的主要因素進(jìn)行了研究。
結(jié)果表明，當(dāng)NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%～7%，水作發(fā)泡劑，采用BDO和GE-303的混合擴(kuò)鏈劑時(shí)，適當(dāng)加入10份的聚合物多元醇，聚氨酯微孔彈性體的動(dòng)靜剛度比為1.24，適用于高速鐵路微孔墊層。
高速鐵路沒有道砟提供鋼軌與路基間的緩沖，為減小動(dòng)車組通過時(shí)無砟軌道剛性結(jié)構(gòu)混凝土軌道板對(duì)鋼軌的反沖擊以及降低對(duì)沿線環(huán)境造成的噪音污染，普遍在鋼軌扣件上使用了微孔墊層。為保證微孔墊層有良好的緩沖減震效果，各國(guó)高速鐵路相關(guān)技術(shù)條件中均規(guī)定其應(yīng)有較低的動(dòng)靜剛度比ξ，目前多數(shù)國(guó)家的高速鐵路要求其值小于1.35。
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