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聚氨酯旋转浇注料扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-5-23 16:58:55
以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、四氢呋喃聚醚(PTMG)合成的预聚体为A组分,以3种聚氨酯旋转浇注料扩链剂和自制的聚醚P650组成B组分,制备了聚氨酯旋转浇注料。

分析了MDI-50对预聚体的影响,聚醚P650用量对聚氨酯硬度的影响,以及聚氨酯旋转浇注料扩链剂二乙基甲苯二胺(E-100)、4,4′-亚甲基双(2,6-二乙基)苯胺(MDEA)用量对浇注工艺的影响。

结果表明mMDI-50:mMDI-100=2:8合成的预聚体,适合作为旋转浇注料的A组分;不改变A组分,调整E-100、聚氨酯旋转浇注料扩链剂(E-300)、MDEA、P650 4种扩链剂的配比,分别得到可旋转浇注80A、90A和95A的三种B组分配方。

聚氨酯胶辊具有高强度、高弹性、高耐磨的点,广泛应用于钢铁、造纸、印刷工业诸多行业。长期以来,聚氨酯胶辊制造多采用TDI预聚体模具浇注、高温后硫化的工艺。这种工艺有以下缺点:每种尺寸胶辊需要一种模具,模具投资高;生产周期长,后硫化需要烘道,耗能高;脱模后,缺陷修补很困难;TDI现在为剧毒品,MOCA有致癌嫌疑;TDI和MOCA价格不断攀升,造成胶辊制造成本居高不下。

90年代,欧美开发出MDI预聚体无模浇注工艺。旋转浇注工艺的特征是从浇注口出来的聚氨酯浇注料直接浇注在旋转的辊芯上,聚氨酯自动包覆辊面形成胶辊。该浇注工艺优点有:无需模具;快速固化和熟化,不需高温硫化;产品成形过程可以观察,成品率高;强度高;使用低毒的MDI,不使用TDI和MOCA。但是这种浇注工艺对设备要求高,并且原料受国外大企业垄断,所以国内企业难以进入这一领域。

本实验以NCO质量分数为6.5%的MDI/PTMG预聚体为A组分,固定A组分,通过调整E-100、E-300、MDEA、P650 4种扩链剂的配比,分别得到可旋转浇注80A、90A和95A的三种B料配方(分别称为B-80、B-90、B-95)。

实验原料:MDI-100,工业级;MDI-50,2,4异构体含量50%,工业级;PTMG,Mn=1000,工业级,德国巴斯夫;二乙基甲苯二胺(E-100);二甲硫基甲苯二胺(E-300),工业级;聚醚P650: Mn=650,自制;4,4′-亚甲基双(2,6-二乙基)苯胺(MDEA),工业级

设备与仪器:SNB-2型粘度计;LX-D型硬度计; MDI浇注机CPU30F-S1;CMT4502万能材料试验机。

A组分制备。PTMG加热至110 ℃,在0.01 MPa的真空度下脱水1 h冷却至50℃。将MDI融化,搅拌状态下加入脱水后的PTMG中,缓慢升温至75℃反应2 h。测量预聚体的NCO质量分数,如果NCO质量分数保持稳定,则表示预聚体合成完成,脱泡后,预聚体装入桶中密封保存。



对苯二酚二羟乙基醚(芳香族二醇扩链剂HQEE)-固体应用范围

油井密封件、叉车轮胎、液压汽缸密封件、传送带等PU制品,还可用于氨纶.

对苯二酚二羟乙基醚(芳香族二醇扩链剂HQEE)-固体是一种对称的芳香族二醇扩链剂。它与MDI有着良好的配伍性,能明显提高、改善制品的抗张强度、硬度和回弹性能。 HQEE/MDI是与MOCA/TDI并列的一个PU弹性体系列,使用该产品的PU一般用于对产品物理性能有高要求的领域.



 B组分制备。将E-100、E-300、MDEA和P650倒入三口烧瓶,加热至110 ℃,在0.01 MPa的真空度下脱水1 h,冷却后密闭保存。

旋转浇注聚氨酯的制备。A组分在均匀加热至60℃后加入A料罐,循环料温设定为45℃。B组分直接加入B料罐,循环料温设定为30℃。A、B组分配比按扩链系数0.95计算。测试用钢辊直径30 cm,长40 cm,表面喷砂脱脂后刷涂底胶。

将钢辊旋转速度设定为30 r/min;浇注头由行走支架带动匀速行走,浇注头行走速度为100 mm/min,浇注流量控制在40~60 g/S。钢辊旋转和径向行走平稳后,开机浇注,记录下凝胶时间和固化时间。弹性体固化后室温硫化3天再进行物性检测。

分析测试。拉伸强度和伸长率按GB/ T1701—2001 进行;硬度按GB/ T20529—1999进行; NCO 质量分数测定:二正丁胺法。

在聚氨酯合成中,通过扩链剂品种可以改变聚氨酯弹性体合成的产品硬度、固化速度及强度。一种扩链剂难以同时达到最佳凝胶时间和硬度的要求,所以需要多种扩链剂复配。聚氨酯胶辊中,最常用的产品硬度为90A,本实验就这个硬度重点进行了研究。


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