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聚氨酯用混合扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-3 16:09:16
本文介绍聚氨酯用混合扩链剂

以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚四氢呋喃均聚醚(PTMG)为原料合成聚氨酯(PU)预聚体(A组分),三羟基聚醚多元醇(330N)分别与1,4-丁二醇(BDO)或乙二醇(EGO)作为聚氨酯用混合扩链剂(B组分),将A、B组分聚合制备PU弹性体。

探讨330N/BDO与330N/EGO不同体系以及各体系不同质量比对PU弹性体热性能和机械性能的影响。

聚氨酯用混合扩链剂实验结果表明,330N/BDO体系的软段玻璃化转变温度(Tga)较低,硬段熔融热较高,随着330N/BDO质量比的下降,Tgs上升,硬段熔融热增 加;330N/EGO体系的拉伸强度、硬度稍高,而断裂伸长率和滞后损失(tanδ)有较大落差,随着330N/EGO质量比的下降,弹性体的拉伸强度和硬度增加,断裂伸长率和滞后损失降低。

所述大分子二元醇选自聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃醚二元醇、聚碳酸亚丙酯二元醇或聚丙二醇。

二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。

常用亲水扩链剂选自二羟甲基丙酸、二羟基甲基丁酸或酒石酸。二元醇扩链剂选自乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇或一缩二乙二醇。二元胺扩链剂选自乙二胺或异佛尔酮二胺。溶剂为丙酮或丁酮。

甲组分的合成:将合成的聚酯多元醇加入脱水釜。加热、搅拌并真空脱水。然后加入耐热、耐水解助剂及适量溶剂,最后将异氰酸酯加入反应釜。加热至(75±5)℃,在规定温度保持3h。冷却后加入剩余溶剂搅匀,出料,为甲组分;与自制固化剂按比例配合后,制备复合膜测试其性能。

水解实验(1)蒸煮使用粘合剂复合薄膜后,按程序温度固化,放置24h后,置于高压蒸汽容器(自制)中,通蒸汽,调整进汽压力,使容器中温度达121℃,进行水解实验。取不同蒸煮时间的薄膜进行测试,考查其耐蒸煮性能。(2)水煮使用粘合剂直接在涂有脱膜剂的平板表面,直接涂膜,放置于烘箱中固化,成膜后裁成标准样片,而后放置于70℃恒温水浴锅中浸泡。取不同浸泡时间的样片进行测试,考查其耐水解性能。



4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)产品用途

4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可应用于硬泡、软泡、涂料、胶粘剂、密封剂、弹性体、典型的使用量为多元醇的1-5%。4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA还可应用于喷涂聚脲、及多种用于金属和混凝土修补的化合物。

软泡

大块泡沫 - 在标准的TDI和高回弹泡沫组合料中,加入3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸强度、撕裂强度和承载性能,在多数情况下,这些优点在降低泡沫密度得以实现在聚酯泡沫中,同样比例的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以显著提高撕裂强度和承载性能,而不影响泡沫的其他性能。

冷模塑泡沫 - 在商业应用中已经证实,加入1-2php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 可降低密度、软化泡沫,从而使泡沫性能得以优化。还可以增强拉伸强度、撕裂强度和延伸率,缩短脱模时间。

硬泡

聚氨酯硬泡  – 在有水或无水硬泡体系中使用3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA, 可明显提高泡沫的压缩强度及尺寸稳定性,同时降低易脆性,提高闭孔率,降低导热系数。

聚异氰脲酸酯硬泡 - - 在系统中加入5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高压缩强度100%,在高比例水发泡或全水发泡中,尺寸稳定性显著改善。

涂料/胶粘剂/密封剂/弹性体

涂料 - - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室温熟化.配合适当的催化剂共熟化剂,可以生产用于喷涂、浇铸法的组合料系统。用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化剂的配方,可以提高粘着性和表面质量。

胶粘剂 - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基层更好地润湿,熟化后的聚合物与涂敷的表面更好地粘着。硬弹性体- - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于MDI半预聚物的熟化,以生产一系列硬度高的弹性体。

软弹性体 – 使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化剂可以延长釜中寿命,从而生产用作工业密封材料的软弹性体。



所谓高温蒸煮是指在121~145℃高温和0.18~0.40MPa蒸汽压力下进行食品杀菌的加工工艺。这就不但要求所用的基材能经受得起高温、耐水性考验,而所使用的胶粘剂也要有较强的耐湿热稳定性。

为了得到性能更好的合金,选择扩链剂ADR-4370对PBS进行改性。综合考虑共混合金的性能,拟定PBS:PLA=70:30作为研究的基础配方,采用两种共混工艺:一是扩链后再共混,另一种是就地增容共混扩链,对比不同工艺对共混合金性能的影响。

扩链改性改善了共混合金的加工性能,力学性能也有所提高,其中就地增容共混扩链工艺比扩链后再共混可更好地提高共混合金的性能。在共混的同时进行扩链,扩链剂ADR-4370同时作用于PBS和PLA,提高了共混体系的改性效果。

按下式计算羧基含量(CV): CV=(V-V0)×N×103/G(mol/t) 式中:V———滴定试样所用标准溶液的体积,mL; V0———滴定空白样用标准溶液的体积(mL);N——— 标准溶液物质的浓度(mol/L);G———试样的质量(g)。

扩链PET的DSC分析。称取一定量的扩链PET产品,消除热历史,以10 ℃/min的速率从40℃升温至300℃,测得升温过程扩链PET的DSC谱图。

环氧类扩链剂SMC的测定:扩链剂SMC的红外光谱分析。可以看到,701161cm-1、760101cm-1处的吸收峰是单环取代苯环的特征,对应共聚物中的苯乙烯结构单元, 1725187cm-1处是羰基的吸收峰,908142cm-1处的环氧基团特征峰,对应共聚物中的EMC结构单元。

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