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PPC-TPU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：2018-5-21 21:01:16 |
PPC是一種由CO2和PO通過分子量調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)共聚而成的一種具有生物降解性的脂肪族多元醇，通過一般的TPU制備方法，加上PPC-TPU擴(kuò)鏈劑合成彈性體制品。
通過試驗(yàn)測(cè)試，PPC-TPU擴(kuò)鏈劑具有優(yōu)異的物理加工性能和可生物分解性，可以用來吹塑和注塑加工，具有較好的耐水解性能和耐溶劑性能。
聚氨酯彈性體(PUE)具有耐磨、耐油、耐撕裂、耐化學(xué)腐蝕、耐射線輻射、黏合性好、吸振能力強(qiáng)等優(yōu)良性能，在許多工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
但是大部分聚氨酯彈性體都是不可生物降解的，在這里要介紹一種既具有優(yōu)良的物理加工性能，又可以生物降解的新型聚氨酯彈性體，主要是由聚碳酸亞丙（乙）酯二元醇通過PPC-TPU擴(kuò)鏈劑合成彈性體制品。
聚碳酸亞丙（乙）酯二元醇以二氧化碳為原材料合成可生物降解的脂肪族聚碳酸酯，這是二氧化碳固定和利用領(lǐng)域的重要課題，其中最受關(guān)注的是由二氧化碳和環(huán)氧丙烷共聚而成的PPC。
本文采用陰離子配位絡(luò)合的方法，利用高分子雙金屬催化劑12，以二氧化碳和環(huán)氧丙烷為單體進(jìn)行調(diào)節(jié)聚合，合成了端羥基聚碳酸亞丙酯二醇樹脂，用這類樹脂直接合成出熱塑型聚碳酸亞丙酯聚氨酯(PPCPU)，這是有效地利用CO2的一種方法，代價(jià)不高而又簡(jiǎn)單易行，對(duì)開發(fā)新型高分子材料，保護(hù)環(huán)境都具有重要意義。
同時(shí)探討了這類脂肪族碳酸酯聚氨酯的PPC-TPU擴(kuò)鏈劑合成彈性體制品合成方法、物理力學(xué)性能及影響因素利用各種手段研究了其相態(tài)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)該類聚氨酯具有優(yōu)異的耐水性和較良好的耐熱性，可用作在某些惡劣環(huán)境使用的材料。
實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備：潔凈干燥帶有溫度計(jì)的500ml三口燒瓶，普通攪拌裝置，加熱套，小型真空泵，邵氏硬度計(jì)，凱強(qiáng)利KQL-WDT萬能拉伸儀。
試劑：聚碳酸亞丙酯二元醇（PPC，分子量Mn=3500）；4，4，-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）；1，4-丁二醇（BDO）；穩(wěn)定劑：自配。
試驗(yàn)操作 配方計(jì)算：按照一般彈性體合成計(jì)算方法，先確定硬段Ch和異氰酸根指數(shù)。
3-氯-3’-乙基－4，4’-二氨基二苯甲烷主要用途
主要用作TDI系列聚氨酯-聚脲彈性體制品的擴(kuò)鏈劑/固化劑。特別是在澆注彈性體的制備中有著廣泛的使用。本品可以作為聚氨酯涂料、膠粘劑、密封劑、微孔彈性體、聚脲噴涂材料等的固化劑使用。本品也是環(huán)氧樹脂的優(yōu)良固化劑.
預(yù)聚體的制備：精確稱量計(jì)算好的PPC100g加入到三口燒瓶中，滴加2-5滴的穩(wěn)定劑 （主要抑制催化劑，防止凝膠），攪拌情況下逐步升溫到120℃真空脫水30min；然后加入計(jì)量好的并預(yù)先熔好的MDI30g繼續(xù)加熱攪拌2h，測(cè)定NCO%的量是否與設(shè)計(jì)的相接近。
澆注出料熟化：待到NCO%和理論值相接近后，快速攪拌的情況下加入所需量的BDO8.5g，視粘度較大時(shí)，大約2min的時(shí)間即可澆出。澆出的料常溫固化后，放入烘箱120℃的情況下熟化4h左右，熟化后的產(chǎn)品經(jīng)過破碎、擠出造粒即可。
聚合工藝對(duì)PPC-TPU的影響。如果采用一步法合成工藝，由于PPC自身含有一定量的雙金屬催化劑PBM，且PPC具有較寬的分散系數(shù)，PPC分子活性差異較大，聚合的過程中容易產(chǎn)生凝膠和反應(yīng)不完全的現(xiàn)象，要解決這種問題，一方面采用一種穩(wěn)定劑抑制催化劑活性，另外采用預(yù)聚的方式，使得反應(yīng)更加充分。在反復(fù)的試驗(yàn)驗(yàn)證了預(yù)聚法對(duì)于PPC-TPU彈性體的可行性。
熟化溫度和熟化時(shí)間對(duì)PPC-TPU的影響。PPC-TPU后處理過程也很重要，未經(jīng)過任何處理的彈性體，彈性和強(qiáng)度都比較差，基本沒有加工性能；經(jīng)過常溫或者高溫熟化一段時(shí)間后的強(qiáng)度和彈性都會(huì)數(shù)倍的增加。熟化溫度不易過高，過高的熟化溫度會(huì)造成彈性體內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化，性能大幅度衰減，溫度不高于140℃適宜。達(dá)到性能最佳點(diǎn)，熟化溫度不同所需要的熟化時(shí)間也不同，常溫熟化相對(duì)的性能增加較慢，但一定時(shí)間的放置性能可以達(dá)到最佳。經(jīng)過120℃，也就是預(yù)聚和反應(yīng)溫度，在較短的時(shí)間，經(jīng)過4h左右，性能就基本達(dá)到峰值。
從上面的討論可以看出，精確的工藝控制和計(jì)量是保證產(chǎn)品性能穩(wěn)定的前提。在生產(chǎn)中，應(yīng)加強(qiáng)管理，定時(shí)檢查與校正計(jì)量系統(tǒng)。
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