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二元胺扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-2-14 22:41:16
本文中所用原材料主要有4,4′-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺(BMI)、二元胺扩链剂(DA)、3,3′-二烯丙基双酚A(DP)、改性剂D、引发剂I和S-GF。

将BMI与二元胺扩链剂DA熔融预聚,制得扩链BMI预聚体(BD)。BD与DP再预聚,以熔体溶解于丙酮作为终点。预聚物降温至100℃时加入改性剂D和引发剂I,搅匀后浇入模具,经真空脱泡,固化后得到改性BMI树脂(称BDDD)浇铸体板材,再经切割、后处理即得浇铸体试样。

用丙酮溶解树脂制得丙酮溶液,湿法缠绕制备玻璃纤维无纬布。无纬布经晾置、下料、铺叠,在热压机上成型单向纤维复合材料板材。板材经切割、后处理即得复合材料试样。

浇铸体热变形温度(HDT)按GB1634—79测试。配方和工艺筛选中的浇铸体弯曲强度(mF)、冲击强度(I)采用悬臂梁加载的非标准试验法测定,试样尺寸为15mm×10mm×4mm。标准试样浇铸体弯曲强度(mFu)、弯曲模量(EmF)按GB1042—79测试,试样尺寸为60mm×15mm×4mm。

单向纤维复合材料纵向拉伸强度(Lu)、拉伸模量(EL)、弯曲强度(Fu)、弯曲模量(EF)和短梁剪切强度(u)分别按GB3354—82、GB3356—82和GB3357—82测试。DSC曲线在 Perkin-ElmerDSC-7上测试。凝胶化时间在恒温变定板上测试。断口观察在AMARY1000型扫描电镜上进行。

主要组分仍选用类似XU292的BMI树脂。为改进研究的低温固化BMI树脂(称Lcxu292)的脆性,用BMI(组分A)与DA(组分B)扩链反应的产物BD代替BMI与DP(组分C)共聚,同时使用低粘度活性单体改性剂(组分D)以进一步改善预浸料的工艺性,使用引发剂I(组分E)以降低固化反应温度。

二元胺扩链剂添加使链扩展反应加大了BMI双键间的距离,从而降低固化物的交联密度,提高树脂韧性。

组分配比的优化。组分E引发剂的用量根据其不同用量对Lcxu292树脂浇铸体性能影响的结果确定。随引发剂用量增加,树脂浇铸体的热变形温度、弯曲强度、冲击强度提高;但引发剂用量过大时,热变形温度并不提高,相反弯曲强度、冲击强度下降较大,树脂脆性变大。考虑到树脂的韧性,选择弯曲强度、冲击强度为最大值,对应热变形温度较高点的引发剂用量即树脂中含双键物质量的0.6%作为BDDD树脂组分E的用量。



4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)产品用途

4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可应用于硬泡、软泡、涂料、胶粘剂、密封剂、弹性体、典型的使用量为多元醇的1-5%。4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA还可应用于喷涂聚脲、及多种用于金属和混凝土修补的化合物。

软泡:大块泡沫 - 在标准的TDI和高回弹泡沫组合料中,加入3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸强度、撕裂强度和承载性能,在多数情况下,这些优点在降低泡沫密度得以实现在聚酯泡沫中,同样比例的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以显著提高撕裂强度和承载性能,而不影响泡沫的其他性能。冷模塑泡沫 - 在商业应用中已经证实,加入1-2php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 可降低密度、软化泡沫,从而使泡沫性能得以优化。还可以增强拉伸强度、撕裂强度和延伸率,缩短脱模时间。

硬泡:聚氨酯硬泡  – 在有水或无水硬泡体系中使用3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA, 可明显提高泡沫的压缩强度及尺寸稳定性,同时降低易脆性,提高闭孔率,降低导热系数。聚异氰脲酸酯硬泡 - - 在系统中加入5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高压缩强度100%,在高比例水发泡或全水发泡中,尺寸稳定性显著改善。

涂料/胶粘剂/密封剂/弹性体:涂料 - - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室温熟化.配合适当的催化剂共熟化剂,可以生产用于喷涂、浇铸法的组合料系统。用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化剂的配方,可以提高粘着性和表面质量。

胶粘剂 - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基层更好地润湿,熟化后的聚合物与涂敷的表面更好地粘着。硬弹性体- - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于MDI半预聚物的熟化,以生产一系列硬度高的弹性体。

软弹性体 – 使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化剂可以延长釜中寿命,从而生产用作工业密封材料的软弹性体。


组分A、B、C、D的配比由二元二次回归正交设计的实验方法优化[3] 。 固定组分B(DA)为1mol,对应常数项x0=1。根据化学反应的计量关系和摸底实验,组分A(BMI)的筛选范围为2~4mol,对应-1≤x1≤1;组分C(DP)的筛选范围为0.87~2.61mol,对应-1≤x2≤1。

由文献,组分D(改性剂)的用量取组分A的20mol%,即0.4~0.8mol,也对应于第一变量x1的-1≤x1≤1。组分A、C、D的实际用量(M/mol)与其变量水平的换算关系为MA=x1+3,MC=0.87(x2+2)和MD=0.2(x1+3)。

根据二元二次回归正交设计表,进行了9个配比(不同的x1、x2组合)的实验,考察浇铸体的弯曲强度(y1,MPa)、冲击强度(y2,kJ/m2)和热变形温度(y3,℃)三个性能指标。经数据处理得到预测任何配比(x1,x2)树脂浇铸体的弯曲强度y∧  1、冲击强度y∧  2和热变形温度y∧3的三个回归方程

y∧1=104.64-7.85x1+2.77x2-0.59(3x2 1-2)-3.64(3x2 2-2)+10.58x1x2(1)

y∧2=6.27-0.68x1+0.32x2-0.12(3x2 1-2)-0.18(3x2 2-2)-0.9x1x2 (2)

y∧   3=254.6+54.2x1-43.2x2-4.06(3x21-2)+2.94(3x2 2-2)+12.3x1x2(3)

经方差分析知,热变形温度的回归方程(3)非常显著,置信度在99%以上,方程(1)、(2)的置信度为75%。由回归方程运用计算机绘制出组分用量对性能影响的立体曲面图,直观地表达了性能与组分配比的关系。

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