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HTPB/IPDI推进剂用扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-28 11:39:32
本文介绍HTPB/IPDI推进剂用扩链剂

研究11种扩链剂对HTPB/IPDI推进剂力学性能影响的分类规律。用谱系聚类方法分析了HTPB/IPDI推进剂用扩链剂对推进剂力学性能影响的相似规律,通过分类获得了不同类别HTPB/IPDI推进剂用扩链剂对推进剂力学性能影响的显著特点,所得结论与文献有较好的一致性,证明了结论的正确性。谱系聚类分析可为研究扩链剂的作用机理和研发新型高性能扩链剂提供一条有效途径。

HTPB,即端羟基聚丁二烯(Hydroxyl-terminated polybutadiene)是一种丁二烯聚合物。

端羟基聚丁二烯(Hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB))是一种丁二烯聚合物,两端各有一个羟基官能团。属于多羟基聚合物类。用于和二异氰酸酯反应生成一种易于储存的人造物质聚氨酯。

HTPB是一种半透明液体,颜色与蜡纸近似,有极强的粘性。其性质不确定,因为HTPB制造级别不同以满足不同需求。HTPB是一类化合物的总称。在火箭学中,它作为一种高能燃料被称作RBS。但不易点燃,温度需超过773K才能燃烧。在烟火产业,它也作为礼花弹的炮管。它不溶于水,可做良好密封剂。HTPB的固化剂通常是甲苯二异氰酸酯或其他异氰酸酯类化合物。

异佛尔酮二异氰酸酯IPDI为无色或浅黄色液体,有樟脑似气味,与酯、酮、醚、芳香烃和脂肪烃等有机溶剂完全混溶。

IPDI是脂肪族异氰酸酯,异佛尔酮二异氰酸酯IPDI也是一种脂环族异氰酸酯,异佛尔酮二异氰酸酯IPDI反应活性比芳香族异氰酸酯低,蒸气压也低。异佛尔酮二异氰酸酯IPDI分子中2个NCO基团的反应活性不同,因为IPDI分子中伯NCO受到环己烷环和a-取代甲基的位阻作用,使得连在环己烷上的仲NCO基团的反应活性比伯NCO的高1.3-2.5倍;IPDI与羟基的反应速度比HDI与羟基的反应速度快4-5倍。



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


异佛尔酮二异氰酸酯IPDI制成的聚氨酯树脂具有优异的光稳定性和耐化学药品性,异佛尔酮二异氰酸酯IPDI一般用于制造高档的聚氨酯树脂如耐光耐侯聚氨酯涂料、耐磨耐水解聚氨酯弹性体,异佛尔酮二异氰酸酯IPDI也可用于制造不黄变微孔聚氨酯泡沫塑料。

以聚丙二醇(PPG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、乙二胺(EDA)为原料合成了固含量40%的聚氨酯分散体。采用激光粒度分析仪测试了预聚体分散体胶粒形成和扩链过程中的平均粒径和粒径分布,透射电镜 (TEM)表征了胶粒的形态结构。结果表明,预聚体分散体中可能存在理想胶粒、活性胶粒、可再分散胶粒,理想胶粒中 的NCO处于胶粒内部,活性胶粒中的NCO处于胶粒的内部和表面;分散和扩链反应中活性胶粒之间的反应使胶粒粗化和呈双峰分布;提高预聚体nNCO/nOH、COOH%,预聚体分散体中活性胶粒增加;TEM显示聚氨酯分散体胶粒主要呈球形,部分呈不规则形态。

理想的预聚体法合成聚氨酯分散体过程中,预聚体分散到水中后,活性NCO基团被包裹在胶粒内部,扩链反应在胶粒内部进行,每一个胶粒相当于一个扩链反应器,分散体的形成、扩链过程中胶粒的黏度、粒径无明显变化。然而,在合成高固含量聚氨酯分散体(40%以上)时,分散、扩链过程中常发生胶粒变粗、甚至凝聚等现象,反应不易控制。

在预聚体法的相关研究中,各影响因素对分散体粒径、黏度及聚氨酯膜性能的影响已见报道,但未见对高固含量预聚体分散体胶粒形成和扩链阶段胶粒变化的深入研究。本文采用预聚体法合成固含量40%的聚氨酯分散体,测定了预聚体分散体胶粒形成到扩链阶段的粒径及其分布,分析了预聚体法合成高固含量聚氨酯分散体过程中胶粒的变化规律。

原料和试剂。聚丙二醇(PPG,分子量1000):工业级;异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI):工业级;二羟甲基丙酸(DMPA):工业级; 三乙胺(TEA):分析纯;乙二胺(EDA):分析纯;丙酮:分析纯;二月桂酸二丁基锡(DBTDL):分析纯。

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