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二异氰酸酯与扩链剂的比例

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-7-29 11:34:59
本文介绍二异氰酸酯与扩链剂的比例

二异氰酸酯与扩链剂的比例实验中,在聚氨酯的合成过程,减少扩链剂的用量,使过量的-NCO基团与聚合物链上的NHCO上的氢反应,从而产生支化点。

二异氰酸酯与扩链剂的比例实验结果表明,减少扩链剂用量对聚氨酯的应力应变性能产生十分显著的影响,小角激光光散射的研究表明,产品的亚微观结构是无定形的。

水性聚氨酯是水溶型、水分散型和水乳化型聚氨酯的统称。自20世纪60年代工业化以来,水性聚氨酯以其优良的性能和环境友好特性得以迅速发展。其在皮革涂饰、纺织涂层、玻璃纤维集束、涂料和粘合剂等领域的应用,也成为近年来研究的热点。

水性聚氨酯材料主要由二异氰酸酯、大分子多元醇、亲水性扩链剂、中和剂、后扩链剂等组成。生产PU分散体的一般工艺流程为:多元醇减压蒸馏脱水后,加入多异氰酸酯,可选择是否加入催化剂,80~85℃下反应到NCO达到理论值,加入亲水性扩链剂,可选择是否加入其他扩链剂以及丙酮等溶剂,保温反应至NCO达到理论值后,降温至45~50℃,加入中和剂,搅拌0.5~1 h,将产品高速分散于水中同时加入扩链剂进行扩链,均匀分散稳定后,得到PU分散体产品。

在上述工艺中,亲水性扩链剂的作用是在对端异氰酸酯基的聚氨酯预聚体进行扩链的同时,引入亲水性基团。根据亲水基团的类型,亲水性扩链剂可分为阴离子型扩链剂、阳离子型扩链剂和非离子性扩链剂。现在工业上最常用的是阴离子型扩链剂2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)。

作为水性聚氨酯合成过程的重要组分,亲水型扩链剂的种类、用量、加入方式等将直接影响PU分散体系及其涂膜的性能。本文将通过分析亲水性扩链剂DMPA结构和性质,解释其对PU分散体性能的影响,并对比DMPA和DMBA两种不同亲水性扩链剂制得的PU分散体系。



4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)

MDBA是4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,也可以叫做Unilink4200,是一种液体仲二胺,由于其中每个氨基上的氢原子被一个仲丁基取代,在有限的空间里活泼氢原子和仲丁基的 结合产生了许多独特的性能,氨基部分形成了影响硬段的脲键,而丁基则起内增塑剂作用。 它与聚合物母体相连,既不会浸出,也不会析出。同时烷基增加了二胺的溶解性,使它几 乎能与任何多元醇和多元胺混合。


对R2PET在哈克流变仪中与SMC进行反应共混,使R2PET扩链增黏,并与ADR的扩链效果比较。

合成扩链剂的扩链效果与市场上使用的扩链剂达到了相近的扩链水平,使R2PET的特性黏数提高了20%左右,达到了0157,羧基含量减少70%,使R2PET可以再次使用,达到了回收的目的。并且在特性黏数和羧基含量的指标均略超过了市售的扩链剂ADR。

DSC分析。将扩链后的PET与未加扩链剂的PET进行DSC分析比较。R2PET扩链前后其基本热性能没有较大变化。扩链反应对PET的固有性能影响较小,扩链后的R2PET可以进行再生产加工。

采用自由基悬浮聚合工艺成功地合成了环氧类扩链剂苯乙烯2SMC的共聚物(SMC),在单体配比中单体配比与SMC中EMC结构单元的含量(质量分数)之间存在近似的线性关系。SMC用于回收PET扩链增粘,获得了比较明显的扩链效果,扩链后PET的特性黏数提高了20%左右,扩链效果略高于市售扩链剂ADR。

研究了扩链剂改性PBS后性能的变化,TDI和新型扩链剂ADR-4370均可以有效地改善PBS的加工性能,达到增黏效果,力学性能提高。ADR-4370含量在0.8%时改性效果最好,与TDI相比,无毒、无污染,可以推广使用。

随着PLA的加入,PBS的加工性能得到改善,拉伸强度提高,但冲击强度降低,综合考虑,PBS/PLA最佳配比为70:30。 (3)采用扩链后再共混和就地增容共混扩链两种工艺进行共混,通过性能对比,就地增容共混扩链比扩链后再共混可以更好地提高共混合金的性能。

PLA对PBS熔体流动速率的影响。共混合金的MFR开始变化不大,这是因为少量的PLA分散在体系中,被PBS包裹,对体系的流动性影响不大;随着PLA含量的增加,共混合金的MFR迅速下降,最后趋于稳定,这是由于PLA的熔体黏度较高,从而使共混体系黏度增大,当PLA含量高于30%以后,其对体系黏度的影响减小,因此共混合金的MFR基本不变。

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