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聚氨酯用扩链剂的分类

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-3-25 16:28:40
本文介绍聚氨酯用扩链剂的分类及聚氨酯合成方法。

聚氨酯用扩链剂的分类具体如下:

多元醇类:乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷等

脂环醇类:1,4-环己二醇、氢化双酚A

芳醇类:二亚甲基苯基二醇、对苯二酚双-β-羟乙基醚、间苯二酚羟基醚

醇胺类:二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺

二胺类:

其他:α-甘油烯丙基醚、缩水甘油烯丙基醚、过氧化二异丙苯、硫磺

谈完了聚氨酯用扩链剂的分类,接下来介绍聚氨酯的合成方法。

溶剂法(丙酮法)可以用来制备在大分子中具有一定支链度的聚氨酯水分散液。其缺点是与甲醛反应有时难以控制。

封端乳化法是在乳化前先用酚类、甲基乙基酮亚胺、乙酰醋酸乙跖、丙二酸乙酯、叔醇、肟类、丙酰胺、内酰丙酮、亚硫酸氢钠等封闭剂,将含离子基团的预聚物-NCO端保护起来,使其失去活性。

再加入扩链剂和交链剂共乳化制成聚氨酯乳液,使用时,通过加热解除封闭剂,使预聚物NCO端基和交链剂反应而形成网状结构的聚氨酯涂膜。早在1949年,Petersen就对有关异氰酸酯的封闭进行过报道。

1975年,Wick也较为详细地介绍了异氰酸酯的封闭类型。我国对于封闭端基的异氰酸酯的热处理的脱封温度也有详细报道。此法关键是选择解封温度低的高效封闭剂。

非离子型自乳化法与离子型方法相似,不同的是聚合物分子链中的离子中心由亲水性的醚键侧基或端基所取代。因亲水醚键在较高温度下易丧失其亲水性,导致乳液不稳定。但它不象离子型乳液对冷冻、pH值变化以及电解质那样敏感。

上述合成方法各有利弊,可根据需要合理选择,综合考虑,以便寻求一种工艺简单、重复性好、产品质量高,适合工业化大生产的方法。



4,4'-双仲丁氨基三苯基甲烷(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。


离子基团含量对乳液性能的影响。离子型自乳化PU乳液是在PU分子中引入离子基团,通过离子基团的亲水性而使PU分子分散于水中形成稳定的PU乳液。因此,离子基团含量成为离子型自乳化PU研究的一个重点。

研究者们认为,PU乳液的平均粒径,虽然在一定程度上受乳化条件的影响,但最主要的还是受PU分子亲水性的控制,即离子含量是影响粒径的主要因素。通常PU的亲水性越强,粒径越小。

也就是说,离子含量越大,乳液的平均粒径越小。但在离子分散体中粒子是通过双电层的形成而稳定的。随着PU中离子含量增大,双电层增厚,粒子的有效体积增大。而且随着离子含量的增大,PU的亲水性越强,粒子水溶性也越强。

也导致粒子的有效体积增大。因此,这些因素综合影响的结果是随着离子含量的增大,平均粒径逐渐的减少。另一方面,乳液的粘度随着分散离子的有效体积的增大而增大,特别是在离子含量较高时粘度增加更快。

离子基团的含量对PU胶膜力学性能的影响表现在随离子基团含量的增加,PU胶膜的硬度、膜量和抗张强度随之增强,断裂伸长率随之下降。造成这种现象的原因Lee和Kim解释为离子含量的增加,使PU中硬段的含量和离子交联密度增大,库仑力和氢键增强,导致强度增大而延展性减小。

国内研究者对离子基团的含量与乳液稳定性之间的关系研究较多。研究表明随着离子基团的减小,PU分散体的外观由透明溶液过度到半透明溶液、半透明兰光乳液、白色乳液最后可导致不稳定乳液。

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