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高耐水压耐寒聚氨酯树脂用胺类扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-7-23 17:37:49
 本文介绍高耐水压耐寒聚氨酯树脂用胺类扩链剂

高耐水压耐寒聚氨酯树脂及其制备方法,该高耐水压耐寒聚氨酯树脂包含以下组分制成:100重量份聚醚类混合物、20-50重量份二异氰酸酯类化合物、10-25重量份高耐水压耐寒聚氨酯树脂用胺类扩链剂、0.5-1重量份终止剂、2-5重量份稳定剂、30-100重量份有机溶剂;所述高耐水压耐寒聚氨酯树脂粘度为60000~100000cps/25℃,树脂的固含量在30~65%。

采取先在催化剂存在下将聚醚二元醇和二异氰酸酯反应得到预聚物,然后加入高耐水压耐寒聚氨酯树脂用胺类扩链剂进行反应,从而得到聚氨酯的溶剂型产品。所述高耐水压耐寒聚氨酯树脂粘度为60000~100000cps/25℃,树脂的固含量在30~65%。通过本发明聚氨酯树脂具有高耐水压,在-40℃时仍然手感柔软滑爽,非常适合用于织物类需求高耐水压高耐寒的直接涂层和转移涂层工艺。

扩链剂的合成。在备有温度计,回流冷凝器,加料漏斗和电动搅拌器的四口烧瓶中,先加入MOCA,升温熔化后加入BMI(二者摩尔比为1:2),将物料加热到120~140℃保温反应0.45~1h,反应完毕,将反 应物冷却至室温,粉碎,得到黄色固体粉末。

预聚物的制备。将预处理的聚酯,在搅拌下升温到100~120℃,抽真空脱水2~3h,降温后加入化学计量的 TDI反应1~2h,冷却至室温,出料,密闭存放。

试样的制备。将已加热脱过泡的预聚物加入到反应器中,升温到100~110℃,再加入熔融的扩链交联剂,搅拌2~5min,经真空脱泡后,倒入已预热至100~120℃的聚四氟乙烯的模具中,然后在110~130℃硫化3h,脱模即得制品.。

性能测试方法。TA TG分析:分析采用TAS 100综 合热分析仪,氛围为空气,升温速率为10℃ min,测试树脂的热效应和失重情况 .b.力学性能:采用设备为INSTRONMODSB41材料试验 机,拉伸强度测试参照GB T528-98标准进行;回弹性测试参照GB T1681-91标准进行;撕裂强度测试参照GB T529-91标准进行;邵尔A硬度测试参照GB T531-92标准进行.c.耐热老化性能测定:将标准试样在热空气老化箱内,于150℃下,放置3天,取出后,在室温下测定物理性能,与老化前的性能值相比,分别得到拉伸强度保留率、伸长率保留率。

BMI-MOCA与MOCA的用量对PUE性能的影响 MOCA作为扩链剂,PU弹性体的硬度高,机械性能好;但采用聚酯TDI体系,弹性体的耐热性不是很好;MOCA易氧化变质,降低了制品的性能;且MOCA进行浇注的釜中寿命短(几十秒到几分钟),操作不方便.这就需要开发新的、合成操作方便、性能优良的扩链剂。



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



本实验将MOCA先扩链BMI,旨在利用MOCA扩链的PU弹性体具有良好的机械性能,在此基础上,引入耐热的BMI结构单元来改善耐热性,本工作以聚酯与TDI反应合成的预聚体(异氰酸酯基团质量分数为5.2%).

一般采用间歇法生产聚酯。其反应过程分为酯化反应和酯交换反应两个阶段。生产装置大同小异,一般工艺流程,主要设备包括缩合釜、分馏冷凝器、冷凝器、计量罐、真空系统、加热冷却系统和控制系统。

整个系统的气密性要求十分严格。缩合釜搅拌轴可采用端面机械密封。加料顺序先加多元醇和配合剂,后加已二酸,然后充氮。酯化反应从加热升温开始到220~250℃后约1h基本完成。此阶段主要是常压脱水过程,生成低分子聚酯和缩合水。

当升温到135℃左右时酯化反应最激烈,生成大量缩合水。由于缩合水的蒸发会发生大量气泡上升,用1,4-丁二醇和1,6-乙二醇为原料时气泡尤为激烈。此时应及时调节加热功率,控制冷凝器出水速度,防止大量水蒸气将大量分子多元醇带出分馏冷凝器。

激烈反应过后,维持适宜的出水速度,逐渐将反应温度升到220~250℃.当酸值降至30mgKOH/g左右或出水量约等于理论水量时,由于混合物中的羟酸很少,酯化难以继续进行,出水基本停止,酯化反应阶段基本结束。本次聚氨酯鞍座中所选用的低聚物多元醇为聚酯多元醇,分子量2000。

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