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复合疏水扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-12 12:01:46
本文介绍复合疏水扩链剂

以聚己二酸丁二醇酯(PBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,环氧树脂(E44)、1,4-环己烷二甲醇(CHDM)及异佛尔酮二胺(IPDA)为复合疏水扩链剂,经丙酮自乳化法制备了改性水性聚氨酯(E-WPU)乳液,并使用FTIR、TG、附着力、硬度和塔菲尔极化曲线方法对改性前后乳液涂层性能进行了考察。

复合疏水扩链剂实验结果表明:当预聚体中R值〔R=n(—NCO)/n(活性氢)〕为1.2,w(E44)=7%、w(CHDM)=2%和w(IPDA)=3%时,E-WPU综合性能最好,其涂膜吸水率为3.75%,硬度为HB-H,附着力为0级,而未改性的WPU涂膜吸水率为17.85%,硬度为2B,附着力为3级,E44、CHDM、IPDA的加入显著提高了E-WPU涂膜的耐水性、硬度及对金属附着力。改性后的涂膜腐蚀电位为-0.660 8 V,腐蚀电流密度为9.778×10-7A/cm2。

对于DHD型的聚氨酯,拉伸断裂强度为10.5兆帕,最大伸长率为650%。DHD型的聚氨酯板和甘氨酸显示抗拉强度为12.5兆帕。加入CO的聚氨酯更加坚硬,具有13.5兆帕的抗拉强度和200%的断裂伸长率。 硬链段当前的交联导致压力增加,应变减少。使用均匀的软链段,那么就只有硬链段影响形变压力。 

在官能团扩链的支链的情况下,和低的物理交联密度,强度则下降。很显然,扩链结构和交联性质的变化,影响交联聚氨酯材料的拉伸性能。 在分段的聚氨酯弹性体,一般认为力学性能是高速聚集影响它的伪交联结果。高速区域普遍出现不同程度的有序结构,这被认为是能够加强硬链段区域,在这些聚氨酯弹性体的情况下,通过使用甘氨酸或CO来增加它的交联作用。

各种样品的表面亲水性的表征是通过静态水的接触角的测量(CA)。CA是由液体湿润样品后定量测量。聚氨酯弹性体的润湿性检测由CA使用两个探头液体(水和乙二醇)测量。不同的纯液体(蒸馏水和乙二醇)液滴在固体表面上放置。为了获得重复性的CA测定的结果,几个条件必须满足,如:测定时温度恒定,使用相同体积的溶剂,用CA研究和评估样品表面的不同点,最后得到平均值。通过读取聚合物表面和纯液体的CA值来评估自由表面的能量组成部分的精度。不同聚氨酯薄膜的配方的硬链段为了确定湿润性的影响。



4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)优点:

液体,安全易操作

釜中寿命长

毒性低-艾姆斯试验为阴性

流动性和附着性提高

湿度灵敏性低

可用于MDI预聚物的熟化

与多种多元醇共熟化剂和其他聚氨酯化学原料兼容

可用于室温熟化

硬泡: 增强压缩强度尺寸稳定性,降低易脆性,闭孔率高,导热系数低

TDI软泡: 低密度,高强度,高承载性

MDI软泡:低密度,低硬度,强度增强


根据不同材料的硬链段组成的CA和粘附功。DHD型的聚氨酯弹性体的CA值高于HEG型的聚氨酯弹性体,这意味着它的极性较低。CA值的这些变化主要原因是硬链段相互之间改姓的程度和他们之间相分离的差别。DHD型的聚氨酯弹性体,相分离不佳,用于表面特性疏水的材料。有CO和HEG加入的聚氨酯弹性体的CA值是10°,高于只加入HEG聚氨酯弹性体的CA值。众所周知,与表面亲水性细胞的生长相比,表面疏水抑制细胞增值和增加成骨细胞的凋亡率。

含有DHD聚合物界面张力值低于含有其他成分的聚合物的界面张力。再次,甘氨酸体系的界面张力相比其他成分略低。在聚合物基体的硬链段结构的变化也可能影响的表面特性。通过CA值和硬度的测量证明相分离和氢键提供材料的硬度和亲水性。

聚氨酯弹性体预聚物是由多元醇和脂肪族二异氰酸酯反应制备而成。该预聚物的链延长双先导链和二氧化碳或甘氨酸三交联剂在化学计量比。长链的长度在交叉连接产生较高的断裂伸长率和较低机械弹性模量之间。官能团扩链的支链减少的物理交联密度,从而导致强度下降。交联过程增加聚氨酯区域的刚性,降低软链段的结晶性,这些因素增强了材料的拉伸强度。

热稳定性是由目前配方中的成分的功能作用,较高长度的硬链段和甘氨酸存在的关系增加了聚氨酯弹性体的热稳定性。加入CO的聚氨酯的Tg下降12℃左右,导致不固定链的甘油三脂结构作为增塑剂而存在。

DHD型聚氨酯弹性体显示出相对低的玻璃化转变温度(—57℃),在室温下测试其性能,它的拉伸强度为11-15兆帕,断裂伸长率为600%. 聚合物基体的硬链段结构的变化也可能受其表面特性的影响。

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