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微孔聚氨酯彈性體材料擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-2-25 12:38:45 |
本文分析微孔聚氨酯彈性體材料擴鏈劑對微孔彈性體動靜剛度比的影響。微孔聚氨酯彈性體材料擴鏈劑主要包括二官能度的擴鏈劑和三官能度以上的交聯(lián)劑，此處統(tǒng)稱微孔聚氨酯彈性體材料擴鏈劑，它主要是通過改變分子的交聯(lián)程度，有效降低動載時機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而降低PUME的動靜剛度比。
實驗以總聚醚多元醇100份(聚醚多元醇D∶GEP-330N=75∶25)，水用量0.3份，分別嘗試了向體系中加入 二官能度的BDO和三官能度的GE-303。表2為無添加GE-303，添加不同量的BDO擴鏈劑對PUME動靜剛度比的影響。
隨著BDO用量的增加，材料的動靜剛度比先減小后增大。當BDO用量為10份時，材料的動靜剛度比最低，為1.36。這可能是因為聚醚型微孔聚氨酯彈性體是一種含軟鏈段和硬鏈段的嵌段聚合物，由于兩種鏈段的熱力學(xué)不相容，通常會產(chǎn)生相分離，當BDO用量小于10份時，分子交聯(lián)度不夠，軟鏈段分子鏈滑動較大，宏觀上表現(xiàn)為形變滯后于應(yīng)變，動靜剛度比大，而當BDO用量大于10份時，分子交聯(lián)密度過高，軟硬段分子鏈排列混亂，致使材料在動載時內(nèi)能增大，動靜剛度比增大。
隨著混合微孔聚氨酯彈性體材料擴鏈劑含量的增加，材料的動靜剛度比也是先減小后增大。在GE-303和BDO加入量均為10份時，材料的動靜剛度比最低為1.34。這可能是由于BDO用量在10份時，即材料交聯(lián)恰到好處時，引入三官能度微孔聚氨酯彈性體材料擴鏈劑GE-303使軟鏈段網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)更加充分，軟鏈段與硬鏈段的兩相相互咬合最佳，內(nèi)能消耗最小，動靜剛度比達到最小。
水用量過多會使材料密度降低，形成更多的開孔結(jié)構(gòu)，降低了孔壁強度，影響材料的尺寸穩(wěn)定性。實驗以總聚醚多元醇100份(聚醚多元醇A∶GEP-330N=75∶25)，微孔聚氨酯彈性體材料擴鏈劑BDO8份，研究了水用量在0.1～0.4份時對PUME的動靜剛 度比的影響。
4—羥乙基氧乙基—1—羥乙基苯二醚,擴鏈劑HQEE性能說明：
本品常溫下不易流動，當溫度高于27℃時，其粘度逐漸變小，可以流動。由液體HQEE-L制成的聚氨酯制品除具有由固體HQEE制成的產(chǎn)品所具有的常規(guī)性能外，還具有優(yōu)異的抗張強度、延伸率、柔軟撓曲性能等特點。該產(chǎn)品可溶于二甲基乙酰胺 （DMAC）.
4—羥乙基氧乙基—1—羥乙基苯二醚,擴鏈劑HQEE主要用途：
作為TDI / MDI系列聚氨酯制品的擴鏈劑，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。
水用量在0.1～0.4份的范圍內(nèi)PUME的動靜剛度比均大于1，且水量對PUME的動靜剛度比影響較小。這是由于PUME可以被認為是聚氨酯和微孔的復(fù)合體，聚氨酯具有粘彈性，在外力作用下，其形變跟不上應(yīng)力作用，從而宏觀上表現(xiàn)為在動態(tài)加載條件下形變位移比靜態(tài)時較小，即動剛度大于靜剛度，比值大于1。
而水在本實驗中的主要作用是產(chǎn)生氣泡形成微孔，微孔中的空氣可以看成純彈性的彈簧，彈簧的動靜剛度比是1，所以在一定范圍內(nèi)水量對整體PUME的動靜剛度比影響不大。通過動靜剛度比數(shù)據(jù)分析和實際材料尺寸測量，實驗發(fā)現(xiàn)當水量為0.3份時，材料動靜剛度比相對較低，發(fā)泡倍率適宜，尺寸穩(wěn)定且靜剛度合適。
聚合物多元醇對動靜剛度比的影響。一般來說，聚合物多元醇對聚氨酯微孔彈性體 的作用主要是兩個:一是它的分散相固體微粒在發(fā)泡過程中附著在泡孔壁上，起弱化泡孔膜作用，增加開孔率，較少收縮，改善發(fā)泡工藝;二是起成核劑作用，使氣泡均勻，從而改善發(fā)泡工藝?？紤]到聚合物多元醇的上述優(yōu)點，在聚醚多元醇D和GEP-330N總量與比例不變的情況下，加入聚合物多元醇改變發(fā)泡工藝來降低材料的動靜剛度比。
引入聚合物多元醇后，動靜剛度 比也是先減小后增大，當聚合物多元醇加入量為10份時，動靜剛度比最小為1.24，這可能是因為聚合物多元醇用量在10份時，材料的發(fā)泡最均勻且開孔率高，泡空膜被弱化，從而降低空氣與氣泡壁的摩擦，減少動載下的機械能損失，使材料的動靜剛度比進一步降低。
通過實驗表明，總聚醚多元醇100份(聚醚 多元醇D∶GEP-330N=75∶25)下，聚合物多元醇、BDO、GE-303和水的用量分別為10份、10份、10份和0.3份時，可制備出較低動靜剛度比的PUME，其 動靜剛度比最低可達到1.24，完全可以應(yīng)用在高載荷高頻率減震材料的制造中。
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固化劑|擴鏈劑|交聯(lián)劑
