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聚氨酯用胺類擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-2-19 18:15:05 |
以二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、四氫呋喃聚醚（PTMG）合成的預(yù)聚體為A組分，以3種聚氨酯用胺類擴鏈劑和自制的聚醚P650組成B組分，制備了聚氨酯旋轉(zhuǎn)澆注料。
分析了MDI-50對預(yù)聚體的影響，聚醚P650用量對聚氨酯硬度的影響，以及聚氨酯用胺類擴鏈劑二乙基甲苯二胺（E-100）、4,4′-亞甲基雙（2，6-二乙基）苯胺（MDEA）用量對澆注工藝的影響。
結(jié)果表明mMDI-50：mMDI-100=2:8合成的預(yù)聚體，適合作為旋轉(zhuǎn)澆注料的A組分；不改變A組分，調(diào)整E-100、聚氨酯用胺類擴鏈劑二甲硫基甲苯二胺（E-300）、MDEA、P650 4種擴鏈劑的配比，分別得到可旋轉(zhuǎn)澆注80A、90A和95A的三種B組分配方。
聚氨酯膠輥具有高強度、高彈性、高耐磨的點，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、造紙、印刷工業(yè)諸多行業(yè)。長期以來，聚氨酯膠輥制造多采用TDI預(yù)聚體模具澆注、高溫后硫化的工藝。這種工藝有以下缺點：每種尺寸膠輥需要一種模具，模具投資高；生產(chǎn)周期長，后硫化需要烘道，耗能高；脫模后，缺陷修補很困難；TDI現(xiàn)在為劇毒品，MOCA有致癌嫌疑；TDI和MOCA價格不斷攀升，造成膠輥制造成本居高不下。
90年代，歐美開發(fā)出MDI預(yù)聚體無模澆注工藝。旋轉(zhuǎn)澆注工藝的特征是從澆注口出來的聚氨酯澆注料直接澆注在旋轉(zhuǎn)的輥芯上，聚氨酯自動包覆輥面形成膠輥。該澆注工藝優(yōu)點有：無需模具；快速固化和熟化，不需高溫硫化；產(chǎn)品成形過程可以觀察，成品率高；強度高；使用低毒的MDI，不使用TDI和MOCA。但是這種澆注工藝對設(shè)備要求高，并且原料受國外大企業(yè)壟斷，所以國內(nèi)企業(yè)難以進入這一領(lǐng)域。
本實驗以NCO質(zhì)量分數(shù)為6.5%的MDI/PTMG預(yù)聚體為A組分，固定A組分，通過調(diào)整E-100、E-300、MDEA、P650 4種擴鏈劑的配比，分別得到可旋轉(zhuǎn)澆注80A、90A和95A的三種B料配方（分別稱為B-80、B-90、B-95）。
實驗原料：MDI-100，工業(yè)級；MDI-50，2，4異構(gòu)體含量50%，工業(yè)級；PTMG，Mn＝1000，工業(yè)級，德國巴斯夫；二乙基甲苯二胺（E-100）；二甲硫基甲苯二胺（E-300），工業(yè)級；聚醚P650: Mn＝650，自制；4,4′-亞甲基雙（2，6-二乙基）苯胺（MDEA），工業(yè)級
設(shè)備與儀器：SNB-2型粘度計；LX-D型硬度計； MDI澆注機CPU30F-S1；CMT4502萬能材料試驗機。
間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴鏈劑HER)-固體
產(chǎn)品應(yīng)用：HER 是一種對稱的芳香族二醇擴鏈劑，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，該材料除具有芳香族擴鏈的優(yōu)點外，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、撕裂強度、初始強度、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、熔點低、操作方便等特殊優(yōu)點。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。
包裝儲運：紙板桶，內(nèi)襯黑色塑料袋；20公斤裝。
A組分制備。PTMG加熱至110 ℃，在0.01 MPa的真空度下脫水1 h冷卻至50℃。將MDI融化，攪拌狀態(tài)下加入脫水后的PTMG中，緩慢升溫至75℃反應(yīng)2 h。測量預(yù)聚體的NCO質(zhì)量分數(shù)，如果NCO質(zhì)量分數(shù)保持穩(wěn)定，則表示預(yù)聚體合成完成，脫泡后，預(yù)聚體裝入桶中密封保存。
B組分制備。將E-100、E-300、MDEA和P650倒入三口燒瓶，加熱至110 ℃，在0.01 MPa的真空度下脫水1 h，冷卻后密閉保存。
旋轉(zhuǎn)澆注聚氨酯的制備。A組分在均勻加熱至60℃后加入A料罐，循環(huán)料溫設(shè)定為45℃。B組分直接加入B料罐，循環(huán)料溫設(shè)定為30℃。A、B組分配比按擴鏈系數(shù)0.95計算。測試用鋼輥直徑30 cm，長40 cm，表面噴砂脫脂后刷涂底膠。
將鋼輥旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為30 r/min；澆注頭由行走支架帶動勻速行走，澆注頭行走速度為100 mm/min，澆注流量控制在40～60 g/S。鋼輥旋轉(zhuǎn)和徑向行走平穩(wěn)后，開機澆注，記錄下凝膠時間和固化時間。彈性體固化后室溫硫化3天再進行物性檢測。
分析測試。拉伸強度和伸長率按GB/ T1701—2001 進行；硬度按GB/ T20529—1999進行； NCO 質(zhì)量分數(shù)測定：二正丁胺法。
在聚氨酯合成中，通過擴鏈劑品種可以改變聚氨酯彈性體合成的產(chǎn)品硬度、固化速度及強度。一種擴鏈劑難以同時達到最佳凝膠時間和硬度的要求，所以需要多種擴鏈劑復(fù)配。聚氨酯膠輥中，最常用的產(chǎn)品硬度為90A，本實驗就這個硬度重點進行了研究。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
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固化劑|擴鏈劑|交聯(lián)劑
