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聚氨酯用二元胺类扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-3-3 14:21:07
聚氨酯用二元胺类扩链剂中的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。

聚氨酯用二元胺类扩链剂中普遍采用受阻胺类化合物,聚氨酯用二元胺类扩链剂最著名的是3,3'-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷;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;MOCA为白色至浅黄色针状结晶体,有吸湿能力,易溶于丙酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺溶剂,溶于乙醇、苯、甲苯;但该类聚氨酯用二元胺类扩链剂在1973年,美国有人对它提出致癌嫌疑,虽经过几十年的系统毒性研究得出了否定的结论,但许多国家对MOCA的使用仍持谨慎态度。

1969年开发出取代MOCA的无毒型二胺扩链剂,学名为3,5-二氨-4-氯苯甲酸异丁醇酯,商品名称为Baytec-1604。该扩链剂熔点和反应活性稍低,易于加工操作,并能赋予聚氨酯橡胶优异的物理机械性能。但该扩链剂的不足之处是它熔融后呈褐色,仅适用于制备深色的高性能PUR制品。

PUA的研制方法有共混复合,共聚复合、种子复合等方法。研究者们认为,共混乳液的性能介于聚氨酯和丙烯酸酯乳液之间,而共聚复合可获得性能优异的乳液及胶膜。该方法的主要工艺是首先合成以丙烯酸羟以至或羟丙酯为端基的聚氨酯预聚物,乳化分散后再和丙烯酸单体进行乳液共聚即得PUA复合乳液。

有人使用聚氨酯乳液作为乳化剂,使丙烯酸酯单体进行无皂乳液聚合,制得核壳型水性树脂,其性能比单纯由丙烯酸树脂和聚氨酯乳液共混好。PUA复合乳液技术是当今国际上高分子材料研究的又一新成果,也代表着聚氨酯类材料发展的一个新动向。

以聚丁二烯为软段的聚氨酯,软段极性弱,软硬段间相容性差,弹性体强度较差。含侧链的软段,由于位阻作用,氢键弱,结晶性差,强度比相同软段主链的无侧基聚氨酯差。



3-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚(扩链剂HER)性能说明

与固体HER相比具有使用方便、用量少的特点。并且,由液体HER-L制成的聚氨酯制品除具有由固体HER制成的产品所具有的常规性能外,还具有优异的抗张强度、延伸率、柔软挠曲性能等特点。该产品可溶于二甲基乙酰胺 (DMAC)。

3-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚(扩链剂HER)主要用途

作为TDI / MDI系列聚氨酯制品的扩链剂,广泛应用于聚氨酯粘合剂、涂料、密封胶、弹性体、PU泡沫、氨纶、体育设施等领域。该产品尤其适合于中、高硬度的制品。



软段的分子量对聚氨酯的力学性能有影响,一般来说,假定聚氨酯分子量相同,其软段若为聚酯,则聚氨酯的强度随作聚酯二醇分子量的增加而提高;若软段聚醚,则聚氨酯的强度随聚醚二醇分子量的增加而下降,不过伸长率却上升。

含有亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链段的环氧树脂不用外加乳化剂即可溶于水中,且由于亲水链段包含在环氧树脂分子中,因而增强了涂膜的耐水性。并且在引入聚氧化乙烯、氧化丙烯链段后,交联固化的网链分子量有所提高,交联密度下降,形成的涂膜有一定的增韧作用。

相反转是一种制备高分子量环氧树脂乳液较为有效的方法,II型水性环氧树脂涂料体系所用的乳液通常采用相反转方法制备。相反转原指多组分体系(如油/水/乳化剂)中的连续相在一定条件下相互转化的过程,如在油/水/乳化剂体系中,其连续相由水相向油相(或从油相向水相)的转变,在连续相转变区,体系的界面张力最低,因而分散相的尺寸最小。

通常的制备方法是在高剪切力条件下先将乳化剂与环氧树脂均匀混合,随后在一定的剪切条件下缓慢地向体系中加入水,随着加水量的增加,整个体系逐步由油包水型转变为水包油型,形成均匀稳定的水可稀释体系。乳化过程通常在常温下进行,对于固态环氧树脂,往往需要借助于少量溶剂和加热使环氧树脂粘度降低后再进行乳化。

I型水性环氧树脂体系通常采用固化剂乳化法来制备水性环氧树脂乳液。这类体系中的环氧树脂一般预先不乳化,而由水性环氧固化剂在使用前混合乳化,因而这类固化剂必须既是交联剂又是乳化剂。

水性环氧固化剂是以多胺为基础,对多胺固化剂进行加成、接枝、扩链和封端,在其分子中引入具有表面活性作用的非离子型表面活性链段,对低分子量的液体环氧树脂具有良好的乳化作用。


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