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聚氨酯用二胺化合物扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-3-10 15:14:25
为了得到分子量高的嵌段聚氨酯,需要对预聚体扩链。通常用聚氨酯用二胺化合物扩链剂,扩链的反应速度很快,反应很复杂,影响因素很多,除了扩链剂的种类和用量外,反应条件都会影响产物的结构和性能。

最常用的聚氨酯用二胺化合物扩链剂是乙二胺、丙二胺和环己二胺,有时也用肼和双酰肼,许多情况下是用它们的混合物,以达到调节聚合物的可溶性。有些双异氰酸酯在制预缩聚体时不曾与二醇化合物反应,这些游离的双异氰酸酯也会与聚氨酯用二胺化合物扩链剂中的二元胺反应,并进入硬链段中。

氨纶是近年来发展最快的一种合成纤维。它是一种重要的高技术纤维,具有软硬嵌段的区段结构特征,性能优异,越来越多的纺织品都混入适量氨纶以提高其服用性能。

氨纶的学名是聚氨基甲酸酯弹性纤维,一般所说的弹性纤维是指“由至少85%(重量)聚氨酯链段组成的合成线型大分子”,“拉长至3倍后能快速回复到原来长度”的纤维。在美国这种纤维被称为Spandex纤维,在欧洲,更普遍称为Elastane纤维。

弹性纤维最早由O.Bayer及其同事在德国于1937年,采用二异氰酸加聚工艺,获得了以聚氨基甲酸乙酯为主要组成的弹性纤维。

随着弹性纺织品种类和用量增加,我国氨纶生产和应用将会进一步扩大。从世界氨纶生产来看,氨纶的生产发展最迅速。

与其他合成纤维不同的是,聚氨酯纤维是有似橡胶伸缩性能的特殊纤维;它的发展过程与其他纤维也不同,它是随着纺织新商品不断开发而迅速发展起来的。

从弹性好的袜统、连裤袜开始,进入到具有功能性的游泳衣、紧身衣裤等运动服,继而发展到要求有高审美性和舒适性的紧身内衣、衬裙、衬裤、衬衣等内衣用料。近来,因其穿着舒适性和设计适应性好,还迅速应用到衬衫、各种纤维的混纺外衣、针织外衣等高档面料和高档服装。
随着氨纶新品种的开发,其性能不断改善,今后还会出现一些耐热、耐氯和易染色的功能性产品,其用途更加广阔。

氨纶的生产:纺丝方法

(1)干法纺丝 粘性较高的纺丝液经过加热尖塔,使丝液中的溶剂挥发而凝固成丝。



4,4'-亚甲基-双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)(固化剂扩链剂MCDEA)是MDA类的衍生体,可与TDI 预聚体配伍制备性能优良的PU弹性体。它与相应的 MOCA、740M等混合使用,可以使PU弹性体性能得以提高,体现了良好地叠加作用。在PU的浇注、喷涂、RIM等工艺技术方法,以及微孔制品、TPU、胶粘剂、涂层剂等制品制备中,都有着广泛地应用。本品基本无毒,被欧盟批准可用于食品药品接触场合。

4,4'-亚甲基-双(3-氯-2,6-二乙基苯胺),固化剂扩链剂MCDEA特性与用途

a. 本品与 TDI 预聚体有着良好地相容、配伍性,所制备的PU制品具有优良的物理以及动态力学性能,在PU的浇注、喷涂、RIM等工艺技术方法都可使用;在PU的弹性体、微孔制品、胶粘剂、涂层剂等制品制备中,都有着广泛地应用;

b. 本品也可以用作环氧树脂的固化剂以及供制备聚酰亚胺等所用;

c. 由于在MDA中“乙基”基团的引入,使本品的毒性大为减低,如对于大白鼠经口中毒值为 LD50>5000mg/kg



(2)湿法纺丝 喷出的纺丝液射入凝固浴中后,因溶剂扩散而凝固成丝,这种方法纺的丝,超分子结构不同于干法纺丝,具有皮层特征。

(3)反应纺丝 这种方法类似湿法纺丝,只是凝固浴中含有使丝粘液表面快速凝固的化合物,例如二胺化合物,它与丝液发生化学反应,加速凝固速度。

(4)熔体纺丝 由热塑性聚氨酯熔体纺丝,经空气冷凝而成丝。目前干法纺丝应用最多,约占整个弹性纤维生产的80%以上。但熔体纺丝在不断增多,它有不少优点。

不同纺丝方法所需纺丝液组成不同,所纺得的氨纶性能和结构也不一样。因为纺丝时除了上述一些组成外,还要加入不少添加剂。

例如为了控制纺丝液的粘度和聚氨酯共聚物的分子量,往往要加少量单官能团的双烷基胺;另外,根据需要常加入消光剂、着色剂、光稳定剂以及染色改性剂等,这些组成都会影响氨纶的性能。所以即使选用的原料相同,采用同种方法纺丝,所得的氨纶网络结构是不尽相同的。这种差异和用单种高分子物纺制的涤纶和锦纶相差很大,在染整加工时要特别注意。

纺出的氨纶长丝往往是一束由单丝粘结的复丝,它与橡胶丝不同,311dtex氨纶是由32根单丝粘结而成,单丝不发生分离,由于单丝很细(5.5~11.0dtex),它们相互间有适当间隙,故手感柔软。而挤出的橡胶丝是一根圆形截面单丝,直径较粗,手感较硬。

不同方法纺出的氨纶丝截面也是不同的。一般干法纺制的长丝是圆形或豆形截面单丝,并具有光滑的纵视面;而湿法纺制的单丝截面呈不规则形状;化学反应法纺制的丝条具有皮芯结构特征。和其他合成纤维一样,纺出的氨纶丝还上有一层油剂,它对染整加工很不利。


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