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聚氨酯扩链剂种类

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-7-20 17:32:30
本文介绍聚氨酯扩链剂种类

聚氨酯在材料工业中占有重要的地位,产品具有低温柔顺性好、抗冲击性高、耐辐射、回弹范围广、粘结性好等诸多优良性能,用途广泛。与传统塑料、橡胶,甚至金属相比,具有明显的性能优势,随着经济发展和消费升级,将逐渐成为传统材料的理想替代品。

聚氨酯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。

扩链剂的作用原理

扩链剂是指能促使分子链延伸、扩展的化合物。在聚合物生成中,主要为双官能团的化学品。

在聚氨酯材料的合成中,扩链剂具有以下功能:

(1)低分子二元或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,分子量低,反应活泼,对异氰酸酯和聚醇体系构成较强的反应竞争几率,它们能极其有效地调节反应体系的反应速度;可以使用不同品种的交联剂及用量,调节反应物粘度增长等工艺参数,使之适应加工的要求。

(3)利用扩链剂参与反应并进入聚合物主链中,可以将扩链剂分子中的某些特性基团结构引入聚氨酯主链中,能影响聚氨酯的某些性能。

聚氨酯扩链剂种类按扩链剂的化学结构基本可分为醇类化合物和胺类化合物,其官能基均为2或小于4。随着聚氨酯工业的高速发展,扩链剂的新品种也在迅速增加,但实际大量使用的仍然是二醇或二胺类低分子化合物。具体分类如下:

多元醇类:乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷等

脂环醇类:1,4-环己二醇、氢化双酚A

芳醇类:二亚甲基苯基二醇、对苯二酚双-β-羟乙基醚、间苯二酚羟基醚

醇胺类:二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺

二胺类:

其他:α-甘油烯丙基醚、缩水甘油烯丙基醚、过氧化二异丙苯、硫磺。



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


聚氨酯扩链剂种类:多元醇类扩链剂

二元醇类扩链剂的品种较多,主要有1,4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、新戊二醇等。三元醇化合物有丙三醇、三羟甲基丙烷(TMP)等。

在聚氨酯泡沫体的合成中,使用最多的是1,4-丁二醇。聚氨酯基本是(A-B)x类型的线型结构的嵌段共聚物,其软链段由聚醇大分子构成,硬链段是由二异氰酸酯与低分子二醇反应构成,而1,4-丁二醇具有适中的碳-碳链长度,能使软、硬链段产生微区向分离,使氨基甲酸酯硬链段的结晶性更好,即使得MDI-1,4丁二醇硬链能较好地定向;结晶和定向排列使聚合物分子间更容易形成氢链,意味着能产生较好的有序结晶,结晶的阻旋作用和聚合物链段迁移,最终表现出聚合物具有优异的韧性和硬度。

聚氨酯扩链剂种类:二元胺类扩链剂

低分子量二胺类化合物与二异氰酸酯反应十分激烈,成胶速度迅速,生产不易控制,但它与异氰酸酯反应生成内聚能高的脲基,能赋予聚氨酯聚合物很好的物理机械性能;普遍采用受阻胺类化合物,其中最著名的是3,3'-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷(MOCA);

在MOCA分子中,由于在氨基的邻位存在氯原子的吸电子作用和位阻功能,从而使氨基的反应活性适当降低,能够很好地适应聚氨酯凝胶工艺。同时,它又能赋予材料优异的机械性能,因此MOCA一直是聚氨酯产品生产中极其重要的扩链剂;

聚氨酯扩链剂种类:醇胺类扩链剂

目前使用较多的醇胺类扩链剂主要有乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺和N,N-双(2-羟丙基)苯胺等。

它们不仅可以作为普通聚醚合成中的起始剂,同时也能作聚氨酯材料的扩链剂而用于高回弹软泡、半硬泡和硬泡配方中,它们具有降低物料粘度,提高物料乳化能力,有利于物料充满复杂模腔。

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4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)  http://www.yaruichemical.com