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陽離子型聚氨酯擴(kuò)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 15:56:47 |
含叔胺基的二羥基化合物是一類常用的陽離子型聚氨酯擴(kuò)鏈劑。陽離子型聚氨酯擴(kuò)鏈劑通過季銨化反應(yīng)或用酸中和，鏈段中的叔胺基生成季銨離子具有親水作用。其中以N-甲基二乙醇胺最為常用。二亞乙基三胺與環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)產(chǎn)物也是一種特殊的陽離子型聚氨酯擴(kuò)鏈劑。
將小聚氨酯脲或聚脲試樣溶解在DMF中(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%左右)，將此溶液涂在KBr鹽片上干燥后用Nicolet5DXCFTIR儀測定其紅外光譜。測試條件為:TGS檢測器，4cm－1分辨率，掃描32次。DSC測試:稱取5～10mg聚氨酯脲或聚脲試樣，用TAModulatedDSC2910差示掃描量熱儀，在－120～300℃范圍內(nèi)氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行掃描測試，升溫速率為20/min?！?。
力學(xué)性能測試:將聚氨酯脲或聚脲試樣按照GB1690-82裁成標(biāo)準(zhǔn)試樣，用島津AG-2000A材料力學(xué)測定儀在25℃下進(jìn)行測試，拉伸速率為50mm/min。聚氨酯脲和聚脲的硬度按照ASTMD2240-85用LX-A型邵氏橡膠硬度計(jì)進(jìn)行測試。測定撕裂強(qiáng)度時先按照ASTMD624-81裁成C型標(biāo)準(zhǔn)試樣，然后用島津AG-2000A材料力學(xué)測定儀在25℃下進(jìn)行測試，拉伸速率為500mm/min。聚氨酯脲或聚脲試樣吸水性根據(jù)GB1034-86測定。
不同擴(kuò)鏈劑合成的聚氨酯脲和聚脲的DSC曲線，所有聚氨酯脲和聚脲的DSC圖譜中均在－54～－50℃區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)二級轉(zhuǎn)折，以及在150～250℃之間出現(xiàn)吸熱峰(Tm)，前者為聚氨酯脲或聚脲中軟段相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，后者可能與聚氨酯脲或聚脲硬段微區(qū)中某種有序結(jié)構(gòu)的解離有關(guān)。
IPDA擴(kuò)鏈聚氨酯脲和聚脲的Tg值均要高于EDA和HDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲，說明它們軟段相和硬段相的混合程度要比EDA和HDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲要好。IPDA擴(kuò)鏈聚氨酯脲和聚脲的Tm值高于EDA和HDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲的Tm值，但吸熱峰的熱焓值(ΔHm)較低。
2,2-二羥甲基丁酸(擴(kuò)鏈劑親水劑DMBA)用途：DMBA是帶有兩個活性的羥甲基團(tuán)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(kuò)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(jī)溶劑，有機(jī)殘留物為零。不存在使用DMPA熔點(diǎn)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(jī)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(jī)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！
前者可能歸因于IPDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲中硬段剛性較好，導(dǎo)致其有較高的Tm值;后者可能是因?yàn)镋DA和HDA分子結(jié)構(gòu)比較對稱，從而使它們形成的硬段容易規(guī)整地折疊在一起，形成更加好的有序結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致EDA和HDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲有較高的ΔHm值以及較差的軟段和硬段相混合程度。
IPDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲的Tg范圍也要寬于EDA和HDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲，由于軟段相的Tg范圍是和體系中相界面的寬窄成正比，所以DSC掃描結(jié)果表明，IPDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲的相界面要比EDA和HDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲要寬，即說明它們軟段和硬段的相混合程度要比EDA和HDA擴(kuò)鏈的聚氨酯脲和聚脲要好。從以上的分析可看出，不同擴(kuò)鏈劑對聚氨酯脲和聚脲的影響是類似的。
在聚氨酯脲和聚脲體系中NH和羰基或醚鍵會形成氫鍵，特別是硬段中的NH和羰基間形成氫鍵的強(qiáng)弱直接影響到體系中硬段的有序結(jié)構(gòu)，因此我們用FTIR考察了擴(kuò)鏈劑對聚氨酯脲和聚脲氫鍵的影響。為了定量研究氫鍵化程度，著重研究羰基區(qū)域的FTIR譜圖，可以觀察到在聚氨酯脲和聚脲的羰基區(qū)分別在1630～1720cm－1和1630～1690cm－1中存在多重譜帶。羰基區(qū)進(jìn)行自解卷集后得到5～6個峰，對應(yīng)于氨酯羰基或脲羰基形成氫鍵的不同狀態(tài)。
DytekA 這個通過碳鏈上第五碳原子甲基支鏈化胺類化合，使得其衍生物具有獨(dú)特性能，如低粘度、高彈性和良好相容性能。試用二元酸，Dytek?A生成高分子量多元胺的聚合物和共聚物，該類化合物，同用乙二胺類化合物所制備的聚合物和共聚物相比，其具有熔點(diǎn)低、結(jié)晶度小性能；其樹脂類中許多產(chǎn)品是透明的。
含多羥基或胺基等活潑氫原子的化合物可用于生產(chǎn)聚醚多元醇，作起始劑使用。聚醚多元醇的官能度與起始劑的官能度相關(guān)。多元醇、多元胺、醇胺化合物可單獨(dú)用作聚醚多元醇的起始劑，也可2種或3種混合，作為起始劑，例如甲苯二胺/甘油、蔗糖/甘油、甘露醇/乙二醇等組合。
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