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不同扩链剂对聚氨酯弹性体性能的影响 二乙基甲苯二胺

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-8-23 11:56:30
不同扩链剂对聚氨酯弹性体性能的影响:通过预聚体(E93A)与两种不同的扩链剂4,4'-甲撑-双-(2-氯苯胺)(MOCA)、4,4'-甲撑-双-(2,6-二乙基-3-氯苯胺)(MCDEA)浇注聚氨酯弹性体(PUE),对二者性能进行了比较,结果表明,MCDEA扩链的PUE样品分子结构稳定,提高了微相分离程度,综合力学性能和热性能均较高。

不同扩链剂对聚氨酯弹性体性能的影响:使用不同的扩链剂不仅影响聚氨酯弹性体(PUE)的硬段结构,而且影响到PUE的热稳定性。MOCA与MCDEA均有2个氨基,含4个活泼氢原子,不同之处在于MCDEA在氨基 的邻位碳原子上引入乙基, 使氨基的邻位碳原子上没有氢原子,且氨基与氯原子处于间位的位置,而 MOCA分子结构中,氨基与氯原子处于邻位。在2种扩链剂与预聚体聚合时, MCDEA在分子结构中的乙基与预聚体分子链可形成分子间氢键,分子间作用力较MOCA合成的PUE强,而且氨基与氯处于间位,当氯与分子链形成氢键时,PUE形成交联的结构更加稳定。MCDEA扩链形成的PUE弹性体具有较低的软段的玻璃化转变温度,又具有较高的硬链段的软化温度,软硬链段之间的相分离得到了改善。所以,基于MCDEA的低硬度弹性体,在 低温时显示出较强的力学性能;基于MCDEA的高硬度弹性体,在高温下显示出较好的力学性能。

不同扩链剂对聚氨酯弹性体性能的影响:本研究采用自行研发的MOCA、MCDEA两种扩链剂分别对聚氨酯预聚体(E93A)进行扩链,制备出 两种PUE产品,对比两种产品在力学性能与热性能上的区别,为应用两种扩链剂,特别是应用MCDEA扩链剂提高PUE性能提供实验依据。

不同扩链剂对聚氨酯弹性体性能的影响:合成。按扩链系数为0.95,将扩链剂MOCA或MC-DEA加热至熔融,加入脱泡后的聚氨酯预聚体中,在85℃进行混合、搅拌后,迅速转移到模具中,放入 硫化温度130℃的平板硫化机中, 10MPa压力下硫化45min,取出后在110℃的烘箱中静置16h,进行 二次硫化。其中, MOCA扩链的PUE为1#样品,MCDEA扩链的PUE为2#样品。


二乙基甲苯二胺质量指标:

u 外观: 淡黄色至琥珀色透明粘稠液体

u 二胺含量(%): ≥99.0

u 胺值(mgKOH/g): 620—630

u 水份(%): ≤0.1


不同扩链剂对聚氨酯弹性体性能的影响:性能测试。机械性能测试:室温下测定PUE的拉伸性能, 拉伸速率为500mm/min,试样长20mm,宽4mm,厚2.02~2.25mm;DSC分析:温度范围是常温到350℃,升温速率10℃/min;TGA分析:分别在氮气、空气两种气氛下进行测试,温度范围是常温到500℃,升温速率10℃/min;DMA分析:温度范围20~200℃,升温速度10℃/min。

不同扩链剂对聚氨酯弹性体性能的影响:力学性能比较。2#样品体现了较好的撕裂强度、定 伸应力与伸长率, 但1#样品有较好的拉伸强度。2#样品由于硬段脲基的氢键更多地连接到软段酯的链 上而导致硬段相分散到软段相中,并且形成软、硬段的两相分离结构,综合力学性能较1#样品显著提高;而1#样品中分子链之间的交联较2#样品少,纵向伸长取向度大,拉伸强度较2#样品略高。

不同扩链剂对聚氨酯弹性体性能的影响:DSC分析比较。1#样品在204.9℃、270.4℃、309.1℃处有3个吸热峰,2#样在238.0℃、309.1℃ 处有2个吸热峰。PUE本身处于高弹态,吸热峰的温度可分别认为是软段的软化温度与硬段的软化温 度,其中,1#样品309.1℃为硬段二次软化温度;2#样品的软、硬段软化温度分别高于1#样品,而且软、硬段 软化温度的差值大于1#样品, 说明2#样品较1#样品分子结构稳定,而且软、硬段的相分离程度较好。



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