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聚氨酯弹性体用液体扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-17 12:17:51
本文介绍聚氨酯弹性体用液体扩链剂

以聚丙二醇(PPG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料合成聚氨酯预聚体,分别以3,5-(DMTDA)、二乙基甲苯二胺DETDA)和DMTDA与detda1:1(质量比)并用三种聚氨酯弹性体用液体扩链剂制备聚氨酯(PU)弹性体。讨论了这三种聚氨酯弹性体用液体扩链剂及扩链系数对PPG弹性体力学性能和工艺性能的影响。

实验结果表明:采用DMTDA和DETDA扩链的PU弹性体的力学性能接近,均高于DMTDA/DETDA并用时PU弹性体的力学性能。三种扩链体系下,扩链系数为0.90时力学性能最佳。DMTDA扩链时的操作时间最长,DETDA扩链时的操作时间最短。

对于使用HDI为扩链剂的聚氨酯弹性体,玻璃化转变值表明在聚氨酯弹性体中硬链段的重要性。在这种情况下,是由于使用不同扩链剂造成的差异。Tg的变化是由于软硬链段一定程度的混合。据了解。(物理)交联有一个软链段对Tg有重大影响。

对于使用DHD为扩链剂的聚氨酯弹性体来说,玻璃化转变值(Tg=—57℃)表明聚氨酯弹性体的硬链段之间存在少量的物理交联。较低的Tg温度表示存在一个更好的相分离。从HEG-型PU的热重分析数据来看,它指出,他们出现较高的玻璃化转变温度(Tg=—44℃)比那些具有相同硬链段含量的DHD型聚氨酯弹性体要高。观察玻璃化温度转变可以解释硬链段结构的阻碍作用下的扩链剂的流动性。

将PU-1,3-PG与PU-1,2-PG比较,PU-1,4-BG与PU-1,3-BG比较,发现用非对称的1, 2-PG和1,3-BG反应得到的PU的力学性能比用1,3-PG和1,4-BG反应得到的要差,这是因为前者反应生成的硬段具有带侧基的非对称结构特点,侧基减弱大分子间的作用力,不利于结晶,因此相分离程度减弱,力学性能较差。

PMMA与PU界面处剥离后的照片表明,将PU胶片与有机玻璃板剥开后,加入EG作扩链剂的玻璃表面被扯掉部分有机玻璃,粘接试样发生了内聚破坏;使用其他扩链剂时剥离后的有 机玻璃表面破坏较小,表明PU-EG与PMMA的粘接效果最好。



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降低凝胶反应速度,使得用喷涂浇铸技术生产这种高硬度聚合物成为可能。延长的凝胶速度可以改善与基层的粘着性、流动性、涂层之间的结合及表面质量。使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作为熟化剂,可显著提高聚合物的抗冲击性能低温性能。


扩链剂对光学性能的影响。不同扩链剂得到的八种PU弹性体光学透明性与扩链剂结构的关系。PU弹性体的透光率达到了90%以上,雾度小于1.5%,且扩链剂结构对PU弹性体的光学透明性影响甚小。此外,紫外-可见分光光度计测量PU-EG,PU-1,4-BDO和PU-1,6-HG的透光率可以看出,在可见光波段,他们的透光率均在90%以上。

对于DHD型的聚氨酯,拉伸断裂强度为10.5兆帕,最大伸长率为650%。DHD型的聚氨酯板和甘氨酸显示抗拉强度为12.5兆帕。加入CO的聚氨酯更加坚硬,具有13.5兆帕的抗拉强度和200%的断裂伸长率。 硬链段当前的交联导致压力增加,应变减少。使用均匀的软链段,那么就只有硬链段影响形变压力。 

在官能团扩链的支链的情况下,和低的物理交联密度,强度则下降。很显然,扩链结构和交联性质的变化,影响交联聚氨酯材料的拉伸性能。 在分段的聚氨酯弹性体,一般认为力学性能是高速聚集影响它的伪交联结果。高速区域普遍出现不同程度的有序结构,这被认为是能够加强硬链段区域,在这些聚氨酯弹性体的情况下,通过使用甘氨酸或CO来增加它的交联作用。 

各种样品的表面亲水性的表征是通过静态水的接触角的测量(CA)。CA是由液体湿润样品后定量测量。聚氨酯弹性体的润湿性检测由CA使用两个探头液体(水和乙二醇)测量。不同的纯液体(蒸馏水和乙二醇)液滴在固体表面上放置。

为了获得重复性的CA测定的结果,几个条件必须满足,如:测定时温度恒定,使用相同体积的溶剂,用CA研究和评估样品表面的不同点,最后得到平均值。通过读取聚合物表面和纯液体的CA值来评估自由表面的能量组成部分的精度。不同聚氨酯薄膜的配方的硬链段为了确定湿润性的影响。

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