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聚氨酯小分子醇扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-4-25 21:55:05
将多元醇组分于110℃~130℃真空下脱水2h~4h。之后,将NDI以片状或细小粉末状加入到125℃~135℃的聚氨酯小分子醇扩链剂组分中,反应6min~7min后真空脱气(泡沫制品无需脱泡),即制得NDI基聚氨酯预聚体。

由于该反应快速放热,故反应时要严格控制反应体系的温度,既保证NDI快速熔融参与反应,又不至于因体系温度太高而缩短预聚体的使用寿命。通常,NDI基聚氨酯预聚体是不稳定的,应尽可能地快速进行下一步反应,即聚氨酯小分子醇扩链剂扩链反应。2步反应的间隔时间最好不要超过30min。

将预聚体降温至90℃~100℃,加入经脱水处理的聚氨酯小分子醇扩链剂(泡沫制品则无需脱水处理)和(或)其他扩链剂,快速搅拌,混合约30s后浇注于模具中,根据需要在加压或常压下进行固化。

通常,硫化机温度控制在110℃左右。制品从模具中取出的时间:硬制品需要10min,软制品长达45min以上。在此过程中制品强度很差,因此操作时务必小心,防止其损坏。

NDI基聚氨酯制品卸模后还需进行后硫化,以使其性能达到最佳。一般来说,后硫化在110℃的烘箱中进行,时间为24h。建议厚壁制品(壁厚达5mm及以上)先在烘箱中硫化24h,在室温下放置数日之后,再于烘箱中硫化18h。如此反复硫化几个周期(根据制品壁厚的不同确定硫化周期),才能保证制品性能达到最佳。

合成NDI基聚氨酯弹性体时一般不加添加剂,但为了改进某些性能,可加入少量抗水解剂(碳化二 亚胺)、着色剂和润滑剂(硅油、石墨、二硫化钼)等。

NDI基聚氨酯具有高耐磨、高耐热、耐腐蚀及动态性能优异等特点,主要用在高动态载荷和耐热场合。介绍了NDI基聚氨酯弹性体的应用、合成及研究进展情况以及NDI基聚氨酯弹性体性能的影响因素。同时,对NDI基聚氨酯弹性体和基于其他二异氰酸酯的聚氨酯弹性体的性能进行了比较。

NDI基聚氨酯弹性体是以1,5-萘二异氰酸酯 (l,5-naphthalenediisocyanate,简称NDI)为二异氰酸酯组分合成的一类聚氨酯(PU)。与MDI和TDI相 比,NDI熔点较高,分子的刚性、规整性和对称性高,可从根本上提高聚氨酯的相分离程度,使得NDI基聚氨酯获得更为优异的机械性能和物理性能。


中文名称:2,2-二羟甲基丁酸

中文同义词:扩链剂亲水剂DMBA,2,2-二羟甲基丁酸;2,2-双(羟甲基)丁酸;二羟甲基丁酸;双羟甲基丁酸;二羟甲基丁酸(DMBA);2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)

英文名称:2,2-Bis(hydroxymethyl)butyric acid

英文同义词:2,2-Dimethylolbutyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)-N-Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butanoic Acid;Dimethylolbutanoicacid(Dmba);Dimethylolbutanoicacid;

CAS号:10097-02-6    EINECS号:424-090-1

分子式:C6H12O4  分子量:148.16

物化性质:外观为白色晶体,熔点108-115 °C ,可溶于水、甲醇、丙酮等。

2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂DMBA)用途:DMBA是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、环氧树脂等方面。DMBA在不同溶剂中具有比DMPA更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。

DMBA被视为水性聚氨酯用新一代绿色环保型扩链剂和内乳化剂,生产水性聚氨酯胶黏剂,无需使用有机溶剂,有机残留物为零。不存在使用DMPA熔点高、溶解慢、反应时间长、能耗高、产品性能差、需要加入有机溶剂、溶剂残留量大等问题。还可用于水性环氧树脂、聚酯等胶黏剂的制造。目前水性聚氨酯、水性树脂、水性胶粘剂、水性涂料等水性产品多用途改性助剂(亲水扩链剂),作为单体,改性过程中,二羟甲基丁酸(DMBA)无需添加任何有机溶剂(以水代替),生产工艺更加简单,性能稳定,.其中二羟甲基丙酸(DMPA)以优越的性价比使得其在水性领域应用较为普遍!


其制品具有高耐磨、高耐热、高强度、回弹性能优良、内生热(tanδ)小、动态性能优异、耐油、耐腐蚀、耐辐射、寿命长等特性,是最佳的减震、阻尼、密封材料,可用于普通聚氨酯不能满足要求或过早损坏的工况,如汽车、纺织、机械、石油、军事、印刷等领域中的高温、 高磨损、多油脂等环境。

由于NDI价格昂贵、不易得,而且预聚体稳定性差等,使得NDI基聚氨酯的发展受到限制。近年来,随着NDI的国产化及各行业(尤其是汽车工业)的迅猛发展,NDI基聚氨酯弹性体产品受到广泛关注,并取得了一定的研究进展。

NDI基弹性体制品主要有浇注型、模压型和泡沫型,3种聚氨酯各具优点。

浇注型PU为单组分NDI基弹性体,不仅具有聚醚型PU的弹性,而且具有聚酯型PU的刚性,其最大特点是具有优异的动态特性和耐磨性。动态力学 分析表明,在动态载荷下,NDI基浇注型PU的阻尼小、回弹性高、内生热少,主要用在高动态载荷和耐热 场合,通常用来制作轮胎、密封件、皮带、磨矿盘等。 例如,在纺织工业中,锭子的转速为6×105r/min~8×105r/min,其摩擦温度高,使用普通的PU不能 满足要求,而应用NDI基浇注型PU则不仅可解决 耐热问题,而且可延长锭子的使用寿命。

模压型PU弹性体具有NDI的脲结构,抗撕裂强度高、磨耗小、压缩永久变形小、回弹性优异,一般用于制作泵隔膜和工业储罐的夹具垫等。


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