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聚氨酯合成一步法用扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-4-1 14:55:54
一步法是直接将低聚合度多元醇、聚氨酯合成一步法用扩链剂、异氰酸酯和催化剂等同时混合均匀,而后直接倒入模具中,在一定的温度下进行固化交联成型的方法。

一步法有一定的优点,如较高生产效率、较低的生产成本、反应过程中不用合成预聚体因而节约能量,利用小型浇注机械就可进行生产等。聚氨酯合成一步法用扩链剂直接合成聚氨酯操作简便。

但其反应比较难以控制,聚氨酯合成一步法用扩链剂直接合成的CPU的分子结构不是很规整,因此制备出的产品力学性能较差,不如预聚体法制备的好。

因此在工业上,常采用此法来制造一些低硬度和低模量的产品如印刷用胶辊、小型工业用实心轮胎和压力传动轮等。

聚氨酯弹性体通常需要形成适度的交联在大分子之间,才能满足一些使用和性能要求。聚氨酯弹性体的交联一般可分为4种:

①利用过量的异氰酸酯,经反应生成脲基或氨基甲酸酯交联;

②利用三官能团的扩链剂交联;

③用硫磺加热硫化生成硫桥交联;

④用有机过氧化物反应,形成碳—碳交联。交联可降低聚氨酯弹性体结晶度和氢键,提高其模量。

水性聚氨酯简单分类

按粒径和外观分可分为聚氨酯水溶液(粒径<0.001微米,外观透明)、聚氨酯水分散体(粒径:0.001-0.1微米,外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0.1微米,外观白浊);

依亲水性基团的电荷性质,水性聚氨酯可分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。其中阴离子型最为重要,分为羧酸型和磺酸型两大类。

依合成单体不同水性聚氨酯可分为聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。依照选用的二异氰酸酯的不同,水性聚氨酯又可分为芳香族和脂肪族,或具体分为TDI型、HDI型等等。

依产品包装形式水性聚氨酯可分为单组分水性聚氨酯和双组分水性聚氨酯。

水性聚氨酯整个合成过程可分为两个阶段。第一阶段为预逐步聚合,即由低聚物二醇、扩链剂、水性单体、二异氰酸酯通过溶液逐步聚合生成相对分子质量为l000量级的水性聚氨酯预聚体;第二阶段为中和后预聚体在水中的分散。



4,4'-双仲丁氨基三苯基甲烷(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。


水性PU因其具有环保作用,虽然历史不长,但发展非常迅速。

水性聚氨酯包括聚氨酯水溶液、水分散液和水乳液三种,为二元胶态体系,聚氨酯(PU)粒子分散于连续的水相中,也有人称水性PU或水基PU。

热塑性聚氨酯弹性体在纺织上的应用,主要是采用熔融法纺氨纶,国内也开展了这方面的工作。

熔纺法生产氨纶具有投资较少、成本低、对环境无污染等优势,并可利用现有其它纤维的熔纺设备,并无需作大改动和更新设备就可生产中等品质的氨纶。我国在此领域的开发与研究均有报道,工业性氨纶试纺亦取得很好的效果。熔纺氨纶与干法氨纶性能差异正在缩小。熔纺法将成为氨纶的主要生产方法之一。

目前,熔纺氨纶的伸长率已达干法水平,其拉伸强度则明显高于干法氨纶,由于干法氨纶比熔纺氨纶有较好的微相分离程度和硬段区稳定性,决定了熔纺氨纶在弹性恢复率上存在差距。因此,假如经化学交联处理后,纤维的回弹性可以得到明显的改善。熔纺氨纶工艺大致在一步法、二步法、封端法和直接法四个方面有报道。有人曾用熔纺一步法,优化配方,在未加任何添加剂的情况下,制得的氨纶纤维拉伸强度1.3 cN/dtex,断裂伸长率729.1%。氨纶新品种开发领域着重在原丝新品种上,例如在耐氯、耐水解、耐热、耐潮、耐霉菌以及阻燃方面。

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