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环氧扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-7-30 23:29:14
采用乳液聚合方法合成了环氧扩链剂ECP-苯乙烯-丙烯酸的共聚物ESA,并对其进行了红外表征。

将ESA应用于回收聚对苯:甲酸乙二醇酯(PET)进行反应挤出扩链,能够提高回收PET的分子堂和特性黏度,降低羧基含量,环氧扩链剂扩链效果明显。

挤出工艺的研究表明,在挤出温度为260℃,挤出时间为4~6min时,环氧扩链剂达到最大挤出增黏效果。

大分子多元醇与异氰酸酯连接形成长分子链,因为分子链较长,表现为柔性,就成了整个分子链中的软段结构。短链二元醇和异氰酸酯连接成短链结构,同理,也就成了分子链中的硬段结构。

这样硬软相间的特殊结构赋予了TPU既有弹性又有不错的机械性能且可热塑加工的特殊性能。由此可知,对于不同的大分子多元醇,扩链剂和多异氰酸的选择可制取出品种繁多性能各异的TPU产品。

聚氨酯(PU)工业中用的芳香族二胺扩链剂的碱性较脂肪族二胺弱,与—NCO的反应活性相对较低,因此有适中的凝胶时间,并能赋予PU弹性体良好的物理机械性能。用作浇注型聚氨酯(CPU)的芳香族二胺,一般在其分子中引入位阻基团或吸电子基团以降低反应活性,可提高适宜的浇注时间。

目前使用最为普遍的芳香族二胺扩链剂是3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯甲烷,英文缩写为MOCA,其销量一直占据绝对优势[1]。然而,MOCA在使用中也表现出一些缺点,主要体现在:①MOCA在常温下为固体,使用前需预热至100℃以上,熔化后再加入PU预聚物中,而在这样的高温下2者反应太快,导致体系黏度急速升高,原料难于混合均匀,产品质量下降。②由于2者反应过快,会导致-NCO基与氨酯基反应生成脲基甲酸酯键,进而产生交联,从而缩短产品的釜中寿命。③MOCA是一种疑似致癌物质,对操作人员和环境有较大的负面影响。④MOCA在储存过程中受空气、日光及高温作用时,会部分降解而变色,从而影响PU制品的外观及性质。



4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)产品用途

4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可应用于硬泡、软泡、涂料、胶粘剂、密封剂、弹性体、典型的使用量为多元醇的1-5%。4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA还可应用于喷涂聚脲、及多种用于金属和混凝土修补的化合物。

软泡

大块泡沫 - 在标准的TDI和高回弹泡沫组合料中,加入3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸强度、撕裂强度和承载性能,在多数情况下,这些优点在降低泡沫密度得以实现在聚酯泡沫中,同样比例的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以显著提高撕裂强度和承载性能,而不影响泡沫的其他性能。

冷模塑泡沫 - 在商业应用中已经证实,加入1-2php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 可降低密度、软化泡沫,从而使泡沫性能得以优化。还可以增强拉伸强度、撕裂强度和延伸率,缩短脱模时间。

硬泡

聚氨酯硬泡  – 在有水或无水硬泡体系中使用3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA, 可明显提高泡沫的压缩强度及尺寸稳定性,同时降低易脆性,提高闭孔率,降低导热系数。

聚异氰脲酸酯硬泡 - - 在系统中加入5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高压缩强度100%,在高比例水发泡或全水发泡中,尺寸稳定性显著改善。

涂料/胶粘剂/密封剂/弹性体

涂料 - - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室温熟化.配合适当的催化剂共熟化剂,可以生产用于喷涂、浇铸法的组合料系统。用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化剂的配方,可以提高粘着性和表面质量。

胶粘剂 - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基层更好地润湿,熟化后的聚合物与涂敷的表面更好地粘着。硬弹性体- - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于MDI半预聚物的熟化,以生产一系列硬度高的弹性体。

软弹性体 – 使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化剂可以延长釜中寿命,从而生产用作工业密封材料的软弹性体。


虽然通过改性可在一定程度上改善MOCA的使用性能,但最好的方式是开发新型的扩链剂。

扩链剂加多了会导致产品的强度会增高,但韧性下降。外观上面可能会导致气泡的产生。

较小的多元醇和多元胺类化合物。工业上广泛使用的是脂肪族多元醇,如1,4-丁二醇、乙二醇、一缩乙二醇、一缩丙二醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷等。也有将丙三醇或三羟甲基丙烷和环氧丙烷制成低分子加成物使用。在某些情况下也可以用芳香族、脂环族或杂环二元醇作链增长剂。

例如1,4-双(羟乙基)氢醌、双-羟乙基(或羟丙基)双酚A、氢化双酚A、1,4-环己二醇和1,4-双(羟乙基)哌嗪等。

现有的聚氨酯材料的生产、改进的方向多是原料、配比的差异、或者是一些辅料的添加差异。目前生产普通聚氨酯材料最佳的方法是一步法用双螺杆挤压机生产。用一步法制得的聚氨酯,基本上是属于一种嵌段线性聚合物。其工艺步骤是由原料预备、计量输送、混合反应、挤出造粒四个部分组成。这种方法的优点就是原料配比计量精确、混合均匀、反应温度均一及物料在机内停留时间均匀等。在生产过程中,对原料水分的控制、计量的精度、输送、温度分布以及切粒技术都要严格控制把关的。同时,根据需要,通过配方的调整,就可以得到需要物性的聚氨酯。

现在对原有聚氨酯技术的改良主要考虑是聚氨酯材料的物理机械性能、各项耐性、环保和节省成本上面。聚氨酯材料的物理机械性能和原材料的质量、配比有着直接的联系,原料在进行高温熔融之前,要保证原材料的纯度、温度、干燥度、混合度均匀、比例、合成的硬软段含量,这些对生产的机械设计要求很高。除此之外,各种助剂的添加,也是改进聚氨酯材料性能的重要技术手段。

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