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CHDI型聚氨酯弹性体扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-4-25 21:55:50
CHDI型聚氨酯弹性体扩链剂制成的聚氨酯弹性体与MDI、PPDI、亚甲基二环己基24,4′2二异氰酸酯(HMDI)制成的聚氨酯弹性体的主要物性进行了对比。结果表明,CHDI型聚氨酯弹性体扩链剂制成的聚氨酯弹性体在较低的硬段含量下就具有较高的硬度,CHDI型聚氨酯弹性体扩链剂制成的聚氨酯弹性体比MDI型、HMDI型,甚至比PPDI型弹性体具有更好的高温力学性能。

另外,异氰酸酯过量的前提下加入三聚催化剂或进行后硫化的工艺措施,可在弹性体中形成稳定的异氰酸酯交联,从而使弹性体的耐热性能提高。

催化剂。脂环族异氰酸酯反应活性较低,反应体系须加催化剂,以促进反应按预期的方向和速度进行。最有实用价值的催化剂是有机金属化合物,高分子的有机羧酸、叔胺类化合物也对异氰酸酯的化学反应有很好的促进作用。

张晓华等以PTMG、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,42丁二醇(BDO)和不同的催化剂异辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡及助催化剂K合成了透明聚氨酯弹性体,研究了催化剂种类对该弹性体的力学性能、光学透明性、反应程度和热稳定性的影响。

结果表明,采用复合催化剂异辛酸亚锡及其助催化剂K,由于助催化剂K能够吸收NCO基与水反应放出的CO2和有利于交联键的形成,因而制备的聚氨酯弹性体具有较好的综合力学性能和优良的热稳定性。

交联剂。聚氨酯弹性体的优良特性与其物理交联和化学交联结构密切相关。物理交联指的是硬段间及硬软段间形成的氢键作用;化学交联指的是交联剂所形成的分子间的共价交联键。

化学交联的产生阻碍了软段的活动性,这样,构成晶格点阵的空间自由度减少,不利于软段结晶,妨碍硬链段间彼此靠拢,静电作用减弱,氢键难以形成,从而使微相分离程度降低。

张晓华等采用一步法以异佛尔酮二异氰酸酯、聚氧四亚甲基二醇、1,42丁二醇和聚氧化丙烯三醇(N3010)为原料合成了透明聚氨酯弹性体,通过DSC、FT2IR、TG等方法研究了物理交联和化学交联 对聚氨酯弹性体的力学性能、光学透明性和热稳定性的影响。



2,2-二羟甲基丁酸(公司简介 iis7站长之家)用途:DMBA是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、环氧树脂等方面。DMBA在不同溶剂中具有比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被视为水性聚氨酯用新一代绿色环保型扩链剂和内乳化剂,生产水性聚氨酯胶黏剂,无需使用有机溶剂,有机残留物为零。不存在使用DMPA熔点高、溶解慢、反应时间长、能耗高、产品性能差、需要加入有机溶剂、溶剂残留量大等问题。还可用于水性环氧树脂、聚酯等胶黏剂的制造。目前水性聚氨酯、水性树脂、水性胶粘剂、水性涂料等水性产品多用途改性助剂(亲水扩链剂),作为单体,改性过程中,二羟甲基丁酸(DMBA)无需添加任何有机溶剂(以水代替),生产工艺更加简单,性能稳定,.其中二羟甲基丙酸(DMPA)以优越的性价比使得其在水性领域应用较为普遍!


结果表明,加入交联剂三元醇N3010,聚氨酯弹性体在硬段间形成交联,透光率、热稳定性和力学性能与未加交联剂的聚氨酯弹性体相比有明显提高。

聚合工艺条件对弹性体耐热性影响。脲基和氨基甲酸酯基的热稳定性大于脲基甲酸酯和缩二脲的热稳定性,这说明增加弹性体分子中脲基和氨基甲酸酯基的摩尔分数,减少脲基甲酸酯基、缩二脲基团的摩尔分数,可以提高弹性体的热稳定性,即严格控制工艺条件,特别是反应物的用量和纯度,使反应尽可能多生成脲基和氨基甲酸酯基,对改善弹性体的耐热性具有重要意义。

聚氨酯的反应一般有一步法、预聚法和半预聚法等。一步法比较简单,但产物分子结构往往不规整,性能较差,预聚法和半预聚法就要好一些。德国专利报道采用半预聚法制得软化温度为147℃的聚氨酯弹性体。另外,120℃左右的温度下4h以上的后硫化条件也可提高聚氨酯弹性体浇注胶的耐热形变性能。

纯聚脲涂料是异氰酸酯封端的预聚物和仅含有端胺基树脂与扩链剂的固化共混物间一步反应的结果。另一方面,杂化聚脲是由异氰酸酯封端的预聚物,与含有羟基和端胺基树脂与扩链剂的固化共混物反应得到的产物。

虽然几乎没有观察到纯聚脲和杂化聚脲的最终物能和机械性能有差别,杂化聚脲中加入含羟基的树脂时需要加入催化剂以保持与纯聚脲相同水平的反应活性。由于水和端羟基树脂与反应性异氰酸酯基团之间的竞争性反应,杂化聚脲变得对湿气的,当有高含量的水分存在时会形成气泡。


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