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醇溶性聚氨酯醇类扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-5-11 23:00:52
采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(N220)以及不同结构的醇溶性聚氨酯醇类扩链剂为主要原料,合成了一系列具有不同结构的醇溶性聚氨酯。

示差扫描量热和热重测试显示,以一缩二乙二醇为醇溶性聚氨酯醇类扩链剂的聚氨酯Tg最低,耐热性最差;以乙二醇、1,4-丁二醇、己二醇为醇溶性聚氨酯醇类扩链剂的聚氨酯Tg依次上升;耐热性能依次降低。透射电镜测试表明,醇溶性聚氨酯是聚氨酯的乙醇分散体,且粒径分布在40~80nm。

小分子多官能团化合物的应用。在聚氨酯材料所用的小分子多官能团化合物中,二元醇、多元醇、醇胺、二元胺等是多用途原材料:二元醇、多元醇、醇胺、二元胺可用作扩链剂或交联剂(固化剂);二元醇和少量多元醇可用于合成聚酯多元醇;部分二元醇、多元醇、醇胺、二元胺可用作合成聚醚的起始剂;部分特殊二元胺还是制造二异氰酸酯的原料。二元羧酸一般用于制造聚酯多元醇。

扩链剂和交联剂。在聚氨酯材料配方中,扩链剂或交联剂是常用的助剂。扩链剂是指含2个官能团的化合物或二元醇、二元胺、乙醇胺等,通过扩链反应生成线型高分子;在聚氨酯行业的交联剂一般指三官能度以及四官能度化合物如三醇、四醇等,它们使得聚氨酯产生交联网络结构。

扩链剂和交联剂用于各种类型的聚氨酯材料,包括浇注型非泡沫聚氨酯弹性体、微孔聚氨酯弹性体、RIM聚氨酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚氨酯涂料、胶粘剂、高回弹泡沫塑料、半硬质泡沫塑料等。

扩链剂和交联剂是小分子,在聚氨酯分子中对硬段含量产生贡献。在满足固化的前提下,扩链剂用量越多,相应二异氰酸酯用量也越多,聚氨酯的硬段含量高,由此得到高强度、较高硬度的材料。扩链剂和交联剂可在一步法合成聚氨酯(包括预聚体)合成时使用。用于固化预聚体的二胺、二元醇或多元醇也称作固化剂。

水是特殊的扩链剂和固化剂,水分子的2个氢原子都与异氰酸酯基,相当于是二官能度扩链剂。湿固化聚氨酯胶粘剂和涂料利用空气中的水分进行固化反应。



甲基环己二胺(脂环胺类固化剂扩链剂HTDA)参考指标:

外观(25℃):无色或淡黄透明液体

色度≤1

粘度(mPa.s/25℃):5-15

胺值(mgKOH/g):850-900

活泼氢当量(g/ep):32

纯度(%)≥99.5

含水量(%)≤0.2

沸点(℃):213

比重(g/mm3):0.94

添加量(100份128树脂):16-17

甲基环己二胺(脂环胺类固化剂扩链剂HTDA)是一种带侧甲基的脂环胺单体,是一支新型的脂环胺类环氧树脂固化剂。

该产品可单独用作固化剂,还可与其他普通环氧固化剂(如:脂肪胺,脂环胺、芳香胺、酸酐等)或通用促进剂(如:叔胺、咪唑)混合使用,在宽广的温度范围类固化环氧树脂,适用于复合材料、涂料、胶粘剂和地坪等领域;可用于聚酰胺、聚酰亚胺等有机合成;可用于聚氨酯做胺类扩链剂,与异氰酸酯基形成脲键,提高产品的综合性能。



许多聚醚厂商有相对分子质量为数百的低分子量聚醚多元醇交联剂供应,用于聚氨酯泡沫塑料体系和“CASE”弹性聚氨酯体系。

乳液的制备。将低聚物二元醇与二羟甲基丙酸加入装有回流管、搅拌器的四口瓶中,搅拌混合,抽真空,减压脱水C=IJK,并充)!气保护。降温至=$H加入3D/,升温至;=H反应!L后降温。控制缓慢滴加扩链剂,并保持在G$MB$H下反应!L。加入三乙胺N丙酮溶液,快速搅拌下加入蒸馏水,溶液透明度增大,粘度由大变小,减压脱溶剂后,制得带蓝光的乳液。

乳液成膜。将制得的乳液倒在玻璃膜板上,倾斜一定角度,用铜丝缠绕过的玻棒缓慢刮过,在室温下风干再放入烘箱中,放入干燥器中冷却,从膜板上取下干燥膜待分析测试用。

分析测试。观察是乳液稳定性的测定在室温下静置,否有分层现象发生。以静置分层时间为稳定性测定的指标。稳定性差的乳液静置分层时间为几天甚至几小时。

吸水膜的吸水率和失重率的测定。将膜剪好后称重,放入水中浸泡后取出,擦干表面水后称重,按下式计算吸水率:酯、丙烯酸系水性高分子材料之后,近年来迅速发展起来的一类水性高分子材料。影响水性聚氨酯乳液性能的因素很多。长期以来,人们将重点集中在亲水性扩链剂的研究上,已制得性能各异的水性聚氨酯乳液。

而在阴离子型水性聚氨酯乳液制备过程中,二元醇或多元胺类低分子扩链剂是影响聚合物力学性能的重要因素,该方面国内研究较少。而近年来国外的研究则更偏向于多元胺扩链剂上。研究二元醇类扩链剂及扩链剂用量对聚四氢呋喃醚二醇型和聚己二酸己二醇酯二醇型聚氨酯乳液的影响,并合成出综合性能优良的水性聚氨酯乳液。


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