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水性聚氨酯用長(zhǎng)二胺類擴(kuò)鏈劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-2-23 20:06:02 |
Yen等用不同鏈水性聚氨酯用長(zhǎng)二胺類擴(kuò)鏈劑研究非離子型的水性聚氨酯，發(fā)現(xiàn)DEA(乙二氨)、DETA(二乙基三胺)、BD(1，42丁二醇)幾種水性聚氨酯用長(zhǎng)二胺類擴(kuò)鏈劑中含DETA擴(kuò)鏈劑的產(chǎn)物具有最高的Tg，水性聚氨酯用長(zhǎng)二胺類擴(kuò)鏈劑的產(chǎn)物的拉伸性能較BD的大。
廣角X射線衍射分析，在不同聚醚含量的聚氨酯彈性體中，在2=20#附近均出現(xiàn)了寬的漫散射峰，這是因?yàn)轶w系中存在大量的非晶或微晶及次晶。兩個(gè)較強(qiáng)的結(jié)晶峰，是PBA鏈段在共聚物中的不同有序排列的結(jié)晶峰。說(shuō)明合成的聚氨酯材料中存在著部分有序結(jié)構(gòu)，而這種有序結(jié)構(gòu)只能在硬段微區(qū)形成。隨著軟段中聚醚添加量的增加，衍射峰的強(qiáng)度開(kāi)始減弱，只能觀測(cè)到一個(gè)寬的漫散射峰。
引入聚醚后，兩種不同分子結(jié)構(gòu)和分子鏈長(zhǎng)度的軟段在聚合過(guò)程中隨機(jī)分布，分子鏈排布的規(guī)整性受到影響，軟段結(jié)晶受阻，硬段的有序程度減弱，導(dǎo)致硬段微區(qū)的氫鍵作用減弱，并削弱了鏈段之間吸引力。這也進(jìn)一步驗(yàn)證了前面的觀點(diǎn)，即隨著聚醚含量的增加，硬段之間的作用力減弱，拉伸強(qiáng)度下降，但仍存在結(jié)晶。
隨著軟段中聚醚含量的增加，拉伸強(qiáng)度下降，斷裂伸長(zhǎng)率上升。這是由于在聚氨酯軟段中醚類的柔軟性高于酯類所致。另外，PBA分子鏈規(guī)整，鏈段易于結(jié)晶，在拉伸時(shí)分子鏈不容易滑動(dòng)，當(dāng)軟段中混入聚醚后，PBAPTMG混合軟段增加了分子鏈的混亂程度，在拉伸過(guò)程中軟段的結(jié)晶趨勢(shì)降低，混亂程度提高，也將導(dǎo)致強(qiáng)度下降而斷裂伸長(zhǎng)率增加。同時(shí)，隨著聚醚含量的增加，聚酯和聚醚在軟段中的排列趨向無(wú)規(guī)，這種隨機(jī)的分布排列會(huì)導(dǎo)致和硬段之間的組合錯(cuò)亂，使硬段分子鏈之間的相互作用力減小，導(dǎo)致強(qiáng)度下降而斷裂伸長(zhǎng)率增加。綜上所述，添加聚醚后，聚酯和聚醚兩種混合的軟段材料和不同的分子鏈長(zhǎng)度可以更好地吸收外界能量，顯示出較好的彈性。
隨著軟段中聚醚添加量的增加，拉伸永久變形下降，而形狀回復(fù)率增加。材料的拉伸永久變形都維持在85%~90%，形狀回復(fù)率保持在75%~80%。PBA的分子鏈規(guī)整，較PTMG更易于結(jié)晶，在拉伸取向過(guò)程中更容易產(chǎn)生應(yīng)力結(jié)晶。
化學(xué)名稱：4—羥乙基氧乙基—1—羥乙基苯二醚,擴(kuò)鏈劑HQEE-液體
分子式: C12H18O5
分子量: 242.26
CAS No.:849677-06-1
4—羥乙基氧乙基—1—羥乙基苯二醚,擴(kuò)鏈劑HQEE主要用途：
作為T(mén)DI / MDI系列聚氨酯制品的擴(kuò)鏈劑，廣泛應(yīng)用于聚氨酯粘合劑、涂料、密封膠、彈性體、PU泡沫、氨綸、體育設(shè)施等領(lǐng)域。該產(chǎn)品尤其適應(yīng)于中高硬度的制品。
當(dāng)材料發(fā)生形變后，軟段相可以保留部分結(jié)晶，使分子鏈不可能回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，所以純聚酯性的聚氨酯彈性體永久形變均較大，w(HS)為35%的拉伸永久變形率為95%。當(dāng)軟段中添加聚醚后，無(wú)規(guī)的軟段分子鏈排布導(dǎo)致軟段結(jié)晶遭到破壞，當(dāng)溫度降至Tg以下時(shí)，軟段無(wú)法形成結(jié)晶固定形變，從而導(dǎo)致材料保持永久形變的能力下降。
聚醚加入后，PTMG由于分子量小，活動(dòng)能力強(qiáng)，在70!(Tg+20)能夠充分運(yùn)動(dòng)，伸展的軟段分子可以更有效地吸收外界應(yīng)力，使分子鏈較大程度的回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，因此材料的永久變形小，形狀回復(fù)率增加。
聚醚含量從0到16%的材料的耐水解性能見(jiàn)表1。當(dāng)軟段選用的是純聚酯PBA時(shí)，聚酯易于水解，水解后導(dǎo)致部分高分子鏈段斷裂、強(qiáng)度下降，最終使樣品水解后的強(qiáng)度損失較大。添加聚醚以后，由于聚醚的耐水解性優(yōu)于聚酯，強(qiáng)度損失減小，故聚醚的添加可改善聚氨酯彈性體的水解性。
隨著聚醚含量的增加，水解后的強(qiáng)度損失減少。聚醚添加量從0增加到4%時(shí)，強(qiáng)度損失由19.5%減少到7%，耐水解性能在很大程度上得到提高。聚氨酯彈性體在應(yīng)用時(shí)，材料的力學(xué)性能也是考慮前提，當(dāng)聚醚含量在4%~5%時(shí)，材料除具有較好的耐水解性能外，也具有較好的力學(xué)性能。
當(dāng)w(HS)為31%~35%時(shí)，材料的力學(xué)性能較優(yōu)，形狀回復(fù)率可以達(dá)到78%~85%，當(dāng)w(HS)為35%左右時(shí)，形狀回復(fù)率最高。硬段含量過(guò)低或者過(guò)高，都導(dǎo)致材料的形狀回復(fù)性能較差。 (2)軟段中加入聚醚后，樣品的斷裂伸長(zhǎng)率提高，并且彈性回復(fù)性能也得到改善，永久形變的能力下降。聚醚的引入使材料的耐水解性提高。當(dāng)聚醚添加量在4%~5%(占軟段的質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)，材料的綜合性能較優(yōu)。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
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