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高固含量聚氨酯用扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-7-31 17:24:09
本文介绍高固含量聚氨酯用扩链剂

以磺酸盐聚醚二元醇(SPPG)作为亲水单体,分别用不同结构的高固含量聚氨酯用扩链剂,采用丙酮法合成了固含量50%左右的聚氨酯分散体(PUD),研究了扩链剂和扩链度对PUD性能的影响。

结果表明,高固含量聚氨酯用扩链剂乙二胺和己二胺扩链生成的PUD平均粒径较哌嗪和异佛尔酮二胺的小,粒径分布多呈二元分布;PUD的ζ电位处于-42mV~-60mV之间,具有优异的稳定性;PUD胶膜的断裂伸长率大于2000%,己二胺扩链生成的PUD断裂伸长率最大,吸水率最小;动态力学分析表明哌嗪和己二胺PUD胶膜的玻璃化温度在-35℃左右,己二胺的玻璃化温度略高于哌嗪。

剧金兰等用双-2-噁唑啉和双酰基双内酰胺化合物为扩链剂,对PA6进行化学扩链。提高了PA6的分子量。同时偶联效率最高可达70%;并发现双噁唑啉和双酰基双内酰胺化合物对PA6有提高分子量和降低端羧基或端氨基含量的作用,其效果取决于扩链剂用量、种类、加工温度以及适当的铜盐助剂。扩链剂用量是理论用量的1.9倍,铜盐为100 mg/kg,挤出温度230-250 ℃时, 可获得较好的扩链效果。

二环氧化物适用于末端为羧基的聚合物的扩链。使用二缩水甘油基醚类环状二环氧化物,在反应性共混条件下,Haralabakopoulos等对PET进行扩链研究。Bikiaris等使用含有酰亚胺环的二缩水甘油酯化合物对PET、PBT进行扩链。典型的反应条件为在氩气氛围中,高于扩链剂的熔点温度(280℃)下反应数分钟。由于这种新扩链剂具有较好的热稳定性,扩链效果很好。

使用二异氰酸酯、二恶唑啉等扩链剂,不仅可合成各种高相对分子质量聚合物,而且对于PET、尼龙等大规模的工业化产品的扩链增粘和共混增容也具有重要意义。异氰酸酯扩链主要适宜于高分子合成的基础研究,二恶唑啉则在工业上广泛应用。



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


特别是扩链增粘,用二恶唑啉等扩链,不会延长熔融缩聚时间,也不会出现在进行固相聚合等增粘中反应速度慢、降解反应加剧、羧基含量增加等缺点,不需要特殊设备,而具有反应速度快、适用性强、不需要增加设备等优点,可在缩聚釜、熔体纺丝、螺杆挤出和注射成型过程中实施,尤其是二恶唑啉等环状扩链剂反应后没有小分子副产物生成。

二恶唑啉等环状扩链剂在国内外受到广泛重视,如已在PBT树脂的扩链增粘和共混增容中成功应用等。可以预见,随着研究与开发的不断深入,不仅二恶唑啉扩链剂,其他各种扩链剂在未来都必将得到更广泛应用。

聚对苯二甲酸丁二酯PBT具有优良的物理、化学和机械性能。随着其应用领域不断扩大,迫切要求大量高分子量高粘度的PBT聚酯。近年来国际上提出了提高聚酯分子量的新途径——扩链反应法,即通过加入扩链剂与聚酯中的端羧基和端羟基反应,将不同聚酯大分子连接起来,从而提高聚酯的分子量。这种方法由于具有高效、快速等特点,引起了许多学者的兴趣。本文选取环氧树脂为扩链剂,利用Haake转矩流变仪,通过熔体相对转矩的变化表征扩链效果,研究了环氧树脂扩链PBT聚酯时,扩链剂类型、反应条件、扩链剂联用、催化剂等对扩链反应的影响。

不同环氧树脂扩链PBT时转矩随时间的变化的拟合图线。不同类型环氧树脂的扩链效果差别很大:缩水甘油酯型 >缩水甘油醚型>双酚A型>脂环族型。因此,选择环氧类作为聚酯扩链剂时缩水甘油酯类是首选。在后面的实验中我们均采用一种缩水甘油酯类环氧树脂作为PBT聚酯的扩链剂。

在扩链反应中,扩链剂量不足扩链反应将进行不完全,而扩链剂过量则会产生大量的封端反应,因此扩链剂加入量存在一个最佳值。在反应温度为230℃转速为40rpm的条件下,环氧树脂扩链PBT的最佳用量为1.0%左右。

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