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合成聚氨酯的扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-2-24 14:35:29
合成聚氨酯的扩链剂选择一般是小分子二元醇,如二乙醇、1,4-丁二醇等。含芳环的二元醇比脂肪族二元醇有较好的强度。选择二元胺做扩链剂能形成脲键,极性比氨酯键强,所以比二元醇扩链的PU具有更高的机械强度、模量、粘附性、耐热性,并且还有较好的低温性能。

特别值得重视的是当亲水物质本身含有两个羟基时,同时还起了扩链剂的作用,这种双重作用使其在自乳化PU乳液的制备中显示出很大的优越性。

阳离子型合成聚氨酯的扩链剂选择为N甲基二乙醇胺、N,N-二甲基-2,2-二羟甲基丁胺。中和剂常用的有盐酸、硫酸二甲酯等。

阴离子型合成聚氨酯的扩链剂选择有二羟甲基丙酸、2-磺酸钠-1,4-丁二醇等。中和剂常用碱或叔胺。

所以在对光稳定性要求高的应用领域中还需采用脂肪族二异氰酸酯,常用的有:六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)等。虽然其活性不如芳香族二异氰酸酯,但产品的韧性较好。

多元醇的选择。常用的多元醇有聚酯多元醇和聚醚多元醇,聚酯型PU一般比聚醚型PU具有更高的强度和硬度,而且耐热性和抗氧化性均优。这是因为酯基的极性大,内聚能比醚基的内聚能高。

但聚酯型PU易水解,且原料来源不如聚醚多元醇的愿料易得,价廉。在聚醚的分子结构中含有醚键,较易旋转,链的柔顺性比酯键好,因此聚醚型的PU软化温度低,耐低温性能好,有较好的韧性和延伸性。

催化剂的选择。为了缩短反应时间,加快反应过程,在合成过程中经常采用催化剂,常用的催化剂是脂肪族、脂环族的叔胺和有机锡类,而且叔胺类催化剂以不同的比例混合时,具有协同效应,催化作用大大增强。常用的有三亚乙基二胺、N-烷基二胺、N-烷基吗啡啉;有机锡类催化剂催化NCO-OH反应比NCO-H2O反应强的多。常用的有二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡等。



化学名称:4—羟乙基氧乙基—1—羟乙基苯二醚,扩链剂HQEE-液体

分子式:  C12H18O5

分子量: 242.26

CAS No.:849677-06-1

4—羟乙基氧乙基—1—羟乙基苯二醚,扩链剂HQEE主要用途:

作为TDI / MDI系列聚氨酯制品的扩链剂,广泛应用于聚氨酯粘合剂、涂料、密封胶、弹性体、PU泡沫、氨纶、体育设施等领域。该产品尤其适应于中高硬度的制品。



自乳化PU乳液的制备方法。一般聚氨酯疏水性很强,既不能直接溶于水中,也很难分散在水中,自乳化方法就是将亲水基团直接引入到分子链中,使分子部分有亲水性而使整个分子分散于水中。

自乳化PU乳液可用溶剂法(丙酮法)制得,即使用大量低沸点与水混溶的溶剂,如丙酮、丁酮等,降低聚合物体系粘度,在高速剪切力的作用下,使之分散于水中,乳化后蒸除溶剂。此方法生产的产品性能好、重复性好。

但生产效率低,需用大量溶剂,生产成本高,工艺复杂。 预聚体分散水中扩链法克服了上述的缺点,使含端异氰酸酯基的预聚体在分子量较小,粘度较小时,在高速剪切力作用下,不用或很少用溶剂,将其分散于水中,再用反应活性较高的二胺类扩链剂,在水中扩链生成高分子量的聚脲聚氨酯。

此法工艺简单,反应易于控制,是国外工业化大生产较多采用的方法。 酮亚胺-甲酮连氮法是在此基础之上发展起来的。该法是将含亲水基团的端NCO预聚体与被保护了的二元胺或肼(酮亚胺或酮连氮)混合后,再用水分散,在分散过程中,酮亚胺/酮连氮水解,游离的二元胺或肼参与扩链,从而获得高品质的聚氨酯乳液。

此法虽然可不另加溶剂,但合成工艺复杂。 熔融分散法也是预先合成含离子基团的端异氨酸酯基的预聚物,再和过量的脲反应,一般在130℃以上进行,而生成的低聚物通常在100℃左右分散于水中,分散后可用甲醛扩链,使缩二脲基甲基化,形成亲水的羟甲基化聚氨酯双缩二脲。该法在制备过程中不需要溶剂,工艺简单,无须特殊设备。


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