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含氟聚氨酯用扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-3 16:09:10
本文介绍含氟聚氨酯用扩链剂

对采用预聚体分散法合成含氟聚氨酯乳液,分析了含氟聚氨酯用扩链剂种类及含量对乳液性能的影响。

研究发现不同的含氟聚氨酯用扩链剂对含氟聚氨酯乳液的稳定性有不同的影响,而对于同一种扩链剂因其含量的不同对乳液性能影响也有差异。

含氟聚氨酯弹性体的微观相。含氟聚氨酯弹性体由于硬段间的强氢键作用和偶极效应,使得微区中部分链段排列有序,形成微晶结构,增强了热力学性能。

ADR系列扩链剂是通过调整和控制聚酯类塑料的特性黏度来恢复和改善机械性能、热性能、加工性能和光学的平衡性。主要用于PET、PBT、PLA、PC、PA、PPS和TPU等高分子缩聚物的加工和回收。ADR-4380是含有三个活性基团的扩链剂,每个ADR-4380分子上的三个活性基团环氧基和热塑性工程塑料PET的反应基团羟基和羧基发生链接反应,从而达到扩链的目的。

含氟聚氨酯是一种具有特殊功能的高分子材料,将含氟基团引入聚氨酯,既可以结合聚氨酯优异的机械性能和两相微结构特征,又能改善聚氨酯的表面性能和整体性能,赋予材料优异的热稳定性、化学惰性、生物相容性、憎水憎油和抗粘附特性等,因此含氟聚氨酯在医药、涂料、皮革装饰和纺织工业都有很好的应用前景。

本文综述了近年来采用含氟异氰酸酯、含氟一元醇和多元醇、含氟扩链剂和含氟丙烯酸酯等制备含氟聚氨酯的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望。

聚氨酯(PU)是一种具有极佳微调性的材料,选择不同 数目的官能团和不同类型的官能基,采用不同的合成工艺,可以制备出性能各异、表观形式各种各样的聚氨酯产品。

将含氟基团引入聚氨酯可以结合聚氨酯优异的机械性能和两相微结构特征,又能在很大程度上改善聚氨酯的表面性能和整体性能,赋予材料优异的热稳定性、化学惰性、低表面能、生物相容性和低摩擦系数等,并且低表面能和低摩擦系数又使含氟聚氨酯具有突出的憎水憎油和抗粘附特性。

由于含氟聚氨酯的优异性能,自1958年Lovelace申请了第一个含氟聚氨酯专利以来,含氟聚氨酯的合成便引起了各国科研工作者的广泛关注,含氟扩链剂成为研究的热点之一。



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合成含氟聚氨酯的原料主要有含氟异氰酸酯、含氟封端剂、含氟多元醇、含氟扩链剂及含氟丙烯酸酯等,但含氟异氰酸酯由于合成难度大、成本高,在应用方面有很大的局限性,现已鲜见报道。本文综述了近年来含氟聚氨酯的制备及性能研究进展。

氟化一元醇可以作为封端剂加入聚氨酯合成的原料中制备含氟聚氨酯。由于其表面能低,位于聚合物的端位,能够很快移到表面形成保护层,提高聚合物的表面性能。

但是有研究认为氟化一元醇只是以封端剂的形式引入聚氨酯中,含氟量低,对改性聚氨酯的性能影响不大。

虽然以氟化一元醇合成的含氟聚氨酯整体性能没有太大提高,但是氟化一元醇对聚氨酯的微相分离没有产生较大影响,基本保留了原来的机械性能,而且其表面性能比未改性的聚氨酯有很大的提升。

Tang等制备了以低表面能的氟化物(CF3(CF2)nCH2CH2OH,n=3-17)为封端的聚氨酯,把这种含氟聚氨酯加入到其它种类的聚氨酯后,含氟聚氨酯明显向表面迁移从而使表面难以润湿。研究表明添加了合成的含氟聚氨酯后,普通聚氨酯的可润湿性已经接近聚四氟乙烯,机械性能测试表明含氟封端剂的引入没有对聚合物的整体性能产生较大影响。

Xie等 使用全氟-1-癸醇(CF3(CF2)7 CH2 CH2  OH)对聚碳酸酯型聚氨酯进行封端,研究了端基含氟聚氨酯的表面结构,发现含氟基团在表面富集形成双层结构,最外层为向外迁移含氟基团,内层则是由聚氨酯的硬段组成;同时该含氟聚氨酯还维持了很高的机械性能,也保存了原来的微相分离结构。

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