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含砜基扩链剂对聚氨酯影响的实验 二乙基甲苯二胺

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-8-29 17:44:59
含砜基扩链剂对聚氨酯影响的实验:聚氨酯弹性体是一类在分子链中含有较多氨基 甲酸酯基团(—NHCOO—)的弹性聚合物,是软 段和硬段相间的多嵌段共聚物。由于软硬段的热力学不相容性以及软硬段各自聚集形成微区产生了微相分离,因此软、硬段的结构和组成会对聚氨酯的性能,尤其是热性能和力学性能产生较大的影响。扩链剂作为硬段的一部分,对聚氨酯的形态结构及性能等有着重要的影响。 砜基上的氧原子对称、无极性,主链上的硫原子处于最高氧化状态,为聚合物提供了优良的抗氧化能力;此外,砜基与相邻的两个苯环形成高度共轭的二苯砜结构,构成一个非常稳固、刚硬、一体化的体系,使得聚砜类材料能吸收大量热能和辐射能而不会导致主链断裂,热稳定性能优良,抗辐射性能也很突出,将砜基引入聚合物分子中必将增加聚合物的耐热性能。本研究采用了4,4′2二羟基二苯砜为原料合成了一种新型含砜基的二醚二胺扩链剂—二[42(42氨基苯氧基)苯基]砜(BAPS),并由此合成了含砜基的聚氨酯弹性体。考察了砜基对弹性体微观相分离和性能的影响。

含砜基扩链剂对聚氨酯影响的实验:实验原料及预处理。4,4′2二羟基二苯砜,化学纯;甲苯 二异氰酸酯(TDI2100),工业级;聚四氢呋喃醚二醇(PTMG,Mn=1000),聚合级,使用前在120℃真空预干燥3h;N,N2二甲基甲酰胺(DMF),分析纯,对氯硝基苯、85%水合肼、乙二醇单甲醚、1,42二氧六环、甲醇、乙醇、盐酸、氨水、碳酸钾(K2CO3),化学纯;3,3′2二氯24,4′2二苯基甲烷二胺(MOCA),工业级。

含砜基扩链剂对聚氨酯影响的实验:扩链剂BAPS的合成。在500mL的四口瓶中加入014mol对氯硝基苯、0115mol4,4′2二羟基二苯砜、016molK2CO3、一定量的DMF,在氮气保护下145℃反应12h,冷却至室温后过滤,用甲醇沉淀、抽滤,真空干燥得淡黄色粉末状中间产物二[42(42硝基苯氧基)苯基]砜(BNPS);用85%水合肼和乙二醇单甲醚还原硝基[8] 后得产物BAPS。

含砜基扩链剂对聚氨酯影响的实验:聚氨酯弹性体的合成。以BAPS和MOCA为扩链剂合成了含砜基聚氨酯弹性体(SPUE)系列和聚氨酯弹性体(PUE)。 将干燥后的0105molPTMG加入150mL三颈瓶中,在N2保护下搅拌,然后根据表1设定的配方条件,将TDI加到PTMG中反应。控制反应温度在70~80℃之间反应约3h,得预聚体并测定预聚体中NCO含量。


二乙基甲苯二胺(DETDA)是聚氨酯弹性体以及环氧树脂的芳香族二胺固化剂,用于浇注、涂料、RIM及胶黏剂,也是聚氨酯及聚脲弹性体的扩链剂。


含砜基扩链剂对聚氨酯影响的实验:将扩链剂(BAPS或MOCA)溶解在1,42二氧六环中,控制固体质量分数为30%。在室温下按扩链系数0190将扩链剂溶液缓慢加入聚氨酯预聚体中,充分搅拌10min,真空脱气后倒入干净的聚四氟乙烯模具中,放置于烘箱中在60~70℃固化,最后在120℃烘箱中热处理215h,得BAPS扩链的SPUE及MOCA扩链的PUE。

含砜基扩链剂对聚氨酯影响的实验:分析与测试。红外光谱(FTIR)、元素分析(EA)、核磁共振氢 谱(1 H2NMR)、广角X2射线衍射(WAXD)、热失重(TG)及机械性能等测试所用仪器及测试方法参阅文献。 聚氨酯弹性体膜的原子力显微镜(AFM)相图扫描在NanoscopeIIIa型多模式扫描探针显微镜(DigitalIsland公司)上进行,选用敲击模式,扫描速率为115Hz,扫描尺寸1μm。
含砜基扩链剂对聚氨酯影响的实验:BAPS的分析和表征。BAPS通过FTIR、EA及1 H2NMR分析进行结构表征。

含砜基扩链剂对聚氨酯影响的实验:在BNPS的谱图上,1583cm -1 (—NO2的不对称伸缩振动)和1345cm-1(—NO2的 对称伸缩振动)处有2个较强的吸收峰,表明了—NO2基团的存在。而在BAPS的谱图上这2个峰已经消失,而在3456cm-1、3364cm-1 (芳基N—H 的伸缩振动)处较强的吸收峰、1620cm-1 (N—H同面弯曲)处的吸收峰,表明了—NH2的生成。另外,在1140cm-1和1093cm-1 处均出现了SO的特征吸收峰,表明BNPS及BAPS化合物上均有砜基的存在。

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