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聚氨酯扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-2-10 15:20:17
扩链剂又称链增长剂,是能与线型聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大的物质。常用于提高聚氨酯、聚酯等产品的力学性能和工艺性能。

在聚氨酯发泡过程中,很多人不会使用扩链剂(又叫链增长剂),聚氨酯扩链剂运用的饿好坏有时直接影响泡沫的性能,进而影响制品的质量, 因此根据资料和技术人员的经验,给大家参考。

聚氨酯类的高分子材料是由刚性链段和柔性链段组成的嵌段共聚物,刚性链段和柔性链段的构成,除与异氰酸酯和聚醇主剂有关,同时,扩链剂的选择和使用,对它们的形成也有着直接影响。

扩链剂是指能促使分子链延伸、扩展的化合物。在聚氨酯聚合物的生成中,主要为双官能团的化学品。根据聚氨酯工业中的实际情况和叙述方便需要,聚氨酯扩链剂除包括能使分子链进行扩展的双官能基的低分子化合物外,同时也包括能使链状分子结构产生支化和交联 的官能度大于2的低分子化合物,后者在许多文献中常被细分为交联剂,在此均归于扩链剂中叙述。

在聚氨酯材料的合成中,聚氨酯扩链剂具有以下功能。

(1)低分子二元化合物和低分子三元或四元化合物能使聚氨酯反应体系迅速地进行扩链和交联。

(2)它们具有能与反应体系进行化学反应的特性基团,且分子量低,反应活泼。在整个反应原料体系中,对异氰酸酯和聚醇体系构成较强的反应竞争几率,因此,它们能极其有效地调节反应体系的反应速度。在实际工作中,可以使用不同品种的交联剂及用量,调节反应物的粘度增长等工艺参数,使之适应加工工艺的要求。在冷熟化泡沫体、自结皮泡沫体等制备中,扩链剂的使用对这些制品的合成工艺都有 重大影响。

(3)利用扩链剂参与反应并进入聚合物主链的行为可以将扩链剂分子中的某些特性基团结构引入聚氨酯聚合物主链中,能对聚氨酯的某 些性能产生一定影响。

扩链剂对聚氨酯胶黏剂和密封剂的合成非常重要,直接影响产品的力学性能和工艺性能。在聚氨酯生产中必要的试剂,聚氨酯是由含二异腈酸酯基的脂肪族和芳香族单体与含有二元或多元醇的聚酯或聚醚反应形成的预聚物,应用时加入扩链剂使树脂成形。常用的扩链是含二元或多元羟基的小分子醇,含氨基,亚氨基化合物或醚类醇。


MDBA是4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,是一种液体仲二胺, 由于其中每个氨基上的氢原子被一个仲丁基取代,在有限的空间里活泼氢原子和仲丁基的 结合产生了许多独特的性能,氨基部分形成了影响硬段的脲键,而丁基则起内增塑剂作用。 它与聚合物母体相连,既不会浸出,也不会析出。同时烷基增加了二胺的溶解性,使它几 乎能与任何多元醇和多元胺混合。


扩链剂对聚氨酯胶黏剂和密封剂的合成非常重要,直接影响产品的力学性能和工艺性能。扩链剂为含羟基或氨基的低分子质量多官能团的醇类或胺类化合物,常用的醇类扩链剂有1,4一丁二醇(BDO)、1,6一己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、二甘醇(DEG)、三甘醇、新戊二醇(NPG)、山梨醇、二乙氨基乙醇(DEAE)等。

胺类扩链剂有MOCA和用甲醛改性制得的液体MOCA、乙二胺(DA)、N,N-二羟基(二异丙基)苯胺(HPA)等。还有氢醌一二(β一羟乙基)醚(HQEE),用作聚氨酯胶黏剂的扩链剂,其产品耐热性、硬度及弹性都高于一般所用的扩链剂。

在聚氨酯生产中必要的试剂,聚氨酯是由含二异腈酸酯基的脂肪族和芳香族单体与含有二元或多元醇的聚酯或聚醚反应形成的预聚物,应用时加入扩链剂使树脂成形。常用的扩链是含二元或多元羟基的小分子醇,含氨基,亚氨基化合物或醚类醇。

在生产中,常用一些含活泼氢的化合物与异氰酸酯端基预聚物反应,致使分子链扩散延长,从而实现树脂的固化成形。2-咪唑烷酮是一个具有亚氨基活性氢的广泛使用的扩链剂。

在聚酯加工工艺中,由于热降解和水解导致分子质量降低,端羧基数量增加,从而聚合物的机械和化学性能降低。反应性共混条件下加入双官能团小分子化合物。例如:双官能团酸衍生物、异氰酸酯、酸酐和环氧化物等,这些双官能团化合物含有容易与羧基、羟基和氨基等反应的官能团,能直接与低分子质量齐聚物反应,在两聚合物链间形成“架桥”,显著增加分子质量,提高体系的粘度,降低端羧基含量。线性聚酯的端部主要包括羟基和羧基,因此对聚酯扩链即为选择化合物与羟基或羧基加成。

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4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)  http://www.yaruichemical.com