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熔體紡絲的醇類擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-5-22 17:34:01 |
對熔體紡絲來說，熔體紡絲的醇類擴鏈劑多半是一種具有伯羥基的低分子二元醇(例如乙二醇)。
由于熔體紡絲的醇類擴鏈劑二元醇既是硬鏈段，又是軟鏈段的基本組分部分，所以熔體紡絲的醇類擴鏈劑可和大分子二元醇一起與雙異氰酸酯一步反應，生成耐熱性較好的可供熔體紡絲的聚氨酯。
氨綸的化學組成及結(jié)構(gòu)。氨綸的優(yōu)異性能首先和它具有特殊化學組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。眾所周知，氨綸的主要化學組成是聚氨基甲酸酯，但均聚的聚氨基甲酸酯纖維不但性硬，也不具有良好的彈性。氨綸的良好彈性首先是由于它是由所謂軟鏈段和硬鏈段組成的嵌段共聚物組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所致，即具有“區(qū)段”網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
不同紡絲工藝和不同的共聚物形成的“區(qū)段”網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是不同的，具有不同的性能。
“區(qū)段”結(jié)構(gòu)通過二異氰酸酯分段加聚而獲得。由低分子二異氰酸酯與低分子二羥基化合物反應制得高熔點的易結(jié)晶的“硬段”，它也可能由異氰酸酯與鏈增長劑二胺化合物反應形成。
“軟段”則為長鏈二羥基化合物(大分子二醇)，其分子量大部分為1500～3000，熔點在50℃以下，鏈段長度為15～30nm(約為硬鏈段長度的10倍)，且具有很低的玻璃化溫度(Tg為-50～-70℃)。它又可分為聚醚二醇和聚酯二醇兩類。根據(jù)分子鏈中軟鏈段的聚酯型和聚醚型，聚氨酯纖維可以分為聚酯類和聚醚類兩大類。
分段彈性體通常采用多段反應來形成，即首先制成一種“NCO-預聚體”，然后再進行鏈伸長反應。根據(jù)異氰酸的種類和用量、二醇化合物的結(jié)構(gòu)(聚酯二醇和聚醚二醇兩大類)和用量，以及反應條件不同，可制得多種多樣的預聚體。即使在相同條件下反應，產(chǎn)物的組成和結(jié)構(gòu)也可以是不同的，所以反應條件控制應很嚴格。
3-氯-3’-乙基－4，4’-二氨基二苯甲烷性能說明
本品所含氨基，可以與異氰酸酯進行化學反應，生成聚脲類產(chǎn)品(彈性體制品等)
本品不溶于水，易溶于苯、氯苯、丙酮、乙醇等有機溶劑.
本品所含氨基易于氧化，儲藏時應避免與空氣、氧氣、陽光接觸，否則易導致產(chǎn)品色澤加深.
本品與固體MOCA相比，對人體安全性好.
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.
OCN-R-NCO為二異氰酸酯，通常是芳香族的二異氰酸酯，例如雙異氰酸甲苯酯(TDI)或4，4′-甲撐二苯雙異氰酸酯(MDI);HOOH為二醇化合物，例如聚醚和聚酯二醇;H2-NR ′NH2為二伯胺，大多數(shù)為乙二胺。
最后形成的聚合物是由脲基結(jié)構(gòu)的硬鏈段通過氨基甲酸酯基(-NHCO-O-)與軟鏈段交替相接的大分子。在這類聚氨酯彈性體中，氨基甲酸酯自身僅起一種輔助性的連接作用。生成的“聚脲氨基甲酸酯”由于脲基間可形成很多較強的氫鍵結(jié)合，使聚合物有很高的強度、模量和耐磨性，但由于-NH-CO-NH-基團耐熱穩(wěn)定性差，通常不能用熔體紡絲。
在很多情況下，除了用二胺作擴鏈劑外，還同時使用少量的協(xié)同增長劑或其他添加劑。例如用少量1，2-丙二胺、1，3-二氨基環(huán)己烷等，可以改善彈性體的溶解性、染色性和穩(wěn)定性。包括引入具有叔氨基的二元胺，就可以提高纖維對酸性染料的結(jié)合能力。
例如加入少量雙-(3-氨丙基)-甲胺作協(xié)同增長劑，在分子鏈中可形成具有叔氨基的鏈段，在酸性染液中，它可以作為結(jié)合酸性染料陰離子的染座，大大改善氨綸的染色性能。協(xié)同增長劑還可改善氨綸的彈性、耐熱性等性能。
總體上說，硬鏈段短，軟鏈段長。硬鏈段起結(jié)點作用，阻止受力時分子鏈產(chǎn)生滑移，軟鏈段間分子作用力小，易運動，鏈段往往彎曲不規(guī)則，是產(chǎn)生彈性的必要條件之一。
彈性纖維的基本結(jié)構(gòu)是按照橡膠的經(jīng)典彈性理論來設(shè)計的。由上可知,其分子是采用二步法形成聚氨酯嵌段共聚物,軟鏈段在常溫下受力后可以自由移動,分 子鏈間作用力很弱,類似于液體分子的相互作用。聚醚類的軟鏈段是聚氧乙烯、聚氧丙烯和聚四氫呋喃的聚醚鏈段。它們之間的作用力主要為范德華力,不能形成氫鍵,作用很弱。聚酯類的軟鏈段主要是混合二元醇的聚己二酸酯,形成聚酯鏈段。
和聚醚相比,分子鏈中存在較多的酯基,作用力比 聚醚要強一些,但也不存在可相互形成氫鍵的基團,作用力還是不強。二步法形成的硬鏈段則是易結(jié)晶的氨基甲酸乙酯和脲基結(jié)構(gòu),分子鏈間的亞氨基和羰基可形成較強的氫鍵結(jié)合。
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