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噴涂聚氨酯脲擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-4-26 15:55:32 |
用變溫紅外光譜考察了脂肪族聚氨酯脲和聚脲體系中，氨酯氫鍵和脲氫鍵的溫度依賴性.結(jié)果表明，120℃以前氨酯氫鍵由較完善狀態(tài)向較不完善狀態(tài)發(fā)展，120℃之后氨酯氫鍵開始大量解離;脲羰基較完善氫鍵解離溫度和它們較完善氫鍵化程度成正比，在解離溫度之前，隨溫度增加，較完善氫鍵化的脲羰基含量增加.溫度高于142℃時，開始出現(xiàn)由于聚氧化丙烯鏈段熱氧化降解而產(chǎn)生的酯基位于1728cm<'-1>處的吸收峰.
考察了硬段含量和不同噴涂聚氨酯脲擴鏈劑結(jié)構(gòu)對脂肪族聚氨酯脲和聚脲形態(tài)結(jié)構(gòu)與性能的影響.通過氰乙基化將脂肪族伯胺噴涂聚氨酯脲擴鏈劑異佛爾酮二胺(IPDA)與丙烯腈反應(yīng)生成仲胺噴涂聚氨酯脲擴鏈劑(MIPDA).當(dāng)用MIPDA取代IPDA，和異佛爾酮二異氰酸酯、端氨基聚醚合成聚脲時，凝膠時間由原來的3s增加到12s，且這類彈性體中軟段和硬段的相容性較好，但硬段的有序程度較差，顯示出較高的拉伸強度和斷裂伸長率.該文同時還對加入LiCl的聚氨酯脲體系的結(jié)構(gòu)與性能進行了初步探討.
不用氨基封端的聚醚多元醇、噴涂聚氨酯脲擴鏈劑合成的聚氨酯脲由于成本較低，具有很大的應(yīng)用前景。迄今為止，已有大量對芳香族聚氨酯脲的結(jié)構(gòu)與性能的報道。Wang等研究了PEG/HMDI/EDA脂肪族聚氨酯脲體系中加入LiClO4前后結(jié)構(gòu)與性能的變化;Wen等則報道了加入LiClO4后水溶性的脂肪族聚氨酯脲的內(nèi)部相結(jié)構(gòu)的變化。而真正以噴涂成型工藝為背景的脂肪族PPG/IPDI/擴鏈劑的體系聚氨酯脲的微觀結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系少有報道。
由于脂肪族聚氨酯脲和聚脲還具有良好的低溫性能，故研究適用于反應(yīng)噴涂成型脂肪族聚氨酯脲和聚脲的結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系均具有重要意義。
本文用端氨基聚醚或聚氧化丙烯二元醇和不同噴涂聚氨酯脲擴鏈劑與IPDI反應(yīng)，合成了不同結(jié)構(gòu)的脂肪族聚氨酯脲和聚脲，研究了不同結(jié)構(gòu)的噴涂聚氨酯脲擴鏈劑對聚氨酯脲和聚脲微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的影響。
中文名稱：2,2-二羥甲基丁酸
中文同義詞：擴鏈劑親水劑DMBA,2,2-二羥甲基丁酸;2,2-雙(羥甲基)丁酸;二羥甲基丁酸;雙羥甲基丁酸;二羥甲基丁酸(DMBA);2,2-二羥甲基丁酸(DMBA)
英文名稱：2,2-Bis(hydroxymethyl)butyric acid
英文同義詞：2,2-Dimethylolbutyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)-N-Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butanoic Acid;Dimethylolbutanoicacid(Dmba);Dimethylolbutanoicacid;
CAS號：10097-02-6 EINECS號：424-090-1
分子式：C6H12O4 分子量：148.16
物化性質(zhì)：外觀為白色晶體，熔點108-115 °C ，可溶于水、甲醇、丙酮等。
2,2-二羥甲基丁酸(擴鏈劑親水劑DMBA)用途：DMBA是帶有兩個活性的羥甲基團的新戊基羧酸，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，無需使用有機溶劑，有機殘留物為零。不存在使用DMPA熔點高、溶解慢、反應(yīng)時間長、能耗高、產(chǎn)品性能差、需要加入有機溶劑、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)無需添加任何有機溶劑(以水代替)，生產(chǎn)工藝更加簡單，性能穩(wěn)定，.其中二羥甲基丙酸(DMPA)以優(yōu)越的性價比使得其在水性領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍！
原料及精制。二官能度的聚氧化丙烯二醇(GE220)羥值為56mgKOH/g，使用前110℃下真空干燥3h。兩官能度的端氨基聚氧化丙烯(JeffamineD2000)數(shù)均分子量為2000，使用前在100℃下真空干燥3h。
IPDI和異佛爾酮二胺(IPDA)，IPDA用NaOH干燥24h后減壓蒸餾，收集130～131/666Pa℃的餾分。無水乙二胺(EDA)，分析純，使用前用NaOH干燥24h后常壓蒸餾，收集116～117℃的餾分。己二胺(HDA)化學(xué)純，使用前在80～90℃之間真空脫水。二甲基甲酰胺(DMF)化學(xué)純，使用前用無水硫酸鎂干燥24h后減壓蒸餾，收集54～55/1333Pa℃的餾分，然后用0。4nm分子篩干燥備用。
聚氨酯脲和聚脲的合成將GE220和IPDI混合后，滴加催化劑二丁基二月桂酸錫(其含量為1。0×10－4g/gGE220)后緩慢升溫至85℃下反應(yīng)，直至體系的NCO含量達到理論值，得到端NCO基預(yù)聚物，其NCO含量按照ASTMD2572-80測定。將端NCO預(yù)聚物溶解在DMF溶劑中(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%)，加入計量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的擴鏈劑的DMF溶液，然后在室溫下攪拌均勻后倒入聚四氟乙烯模具中，在50～60℃下?lián)]發(fā)溶劑并繼續(xù)反應(yīng)24～36h。
最后在0。1MPa真空度和80/1h℃，110/3h℃條件下?lián)]發(fā)溶劑并繼續(xù)反應(yīng)至恒重，得到厚度為1mm左右的聚氨酯脲試樣。將JeffamineD2000室溫滴加到IPDI中后，緩慢升溫至85℃下反應(yīng)，直至體系的NCO含量達到理論值，得到端NCO基預(yù)聚物，其NCO含量按照ASTMD2572-80測定。
將端NCO預(yù)聚物溶解在DMF溶劑中(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%)，加入計量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的擴鏈劑的DMF溶液，然后在室溫下攪拌均勻后倒入聚四氟乙烯模具中，后續(xù)反應(yīng)工藝與條件同聚氨酯脲，得到厚度為1mm左右的聚脲試樣。分別合成了IPDA，EDA，HDA三種不同擴鏈劑擴鏈的聚氨酯脲和聚脲試樣，它們的化學(xué)組成均為:IPDI∶GE220(或JeffamineD2000)∶擴鏈劑＝1。05∶0。39∶0。61(物質(zhì)的量比)。
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