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聚氨酯预聚体(PUE)扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-4-18 17:33:26
本研究采用自行研发两种的聚氨酯预聚体(PUE)扩链剂MOCA、MCDEA分别对聚氨酯预聚体(E93A)进行扩链,制备出两种PUE产品,对比两种产品在力学性能与热性能上的区别,为应用两种的聚氨酯预聚体(PUE)扩链剂,特别是应用聚氨酯预聚体(PUE)扩链剂MCDEA提高PUE性能提供实验依据。

合成。按扩链系数为0.95,将扩链剂MOCA或MC-DEA加热至熔融,加入脱泡后的聚氨酯预聚体中,在85℃进行混合、搅拌后,迅速转移到模具中,放入 硫化温度130℃的平板硫化机中, 10MPa压力下硫化45min,取出后在110℃的烘箱中静置16h,进行 二次硫化。其中, MOCA扩链的PUE为1#样品,MCDEA扩链的PUE为2#样品。

性能测试。机械性能测试:室温下测定PUE的拉伸性能, 拉伸速率为500mm/min,试样长20mm,宽4mm,厚2.02~2.25mm;DSC分析:温度范围是常温到350℃,升温速率10℃/min;TGA分析:分别在氮气、空气两种气氛下进行测试,温度范围是常温到500℃,升温速率10℃/min;DMA分析:温度范围20~200℃,升温速度10℃/min。

力学性能比较。2#样品体现了较好的撕裂强度、定 伸应力与伸长率, 但1#样品有较好的拉伸强度。2#样品由于硬段脲基的氢键更多地连接到软段酯的链 上而导致硬段相分散到软段相中,并且形成软、硬段的两相分离结构,综合力学性能较1#样品显著提高;而1#样品中分子链之间的交联较2#样品少,纵向伸长取向度大,拉伸强度较2#样品略高。

DSC分析比较。1#样品在204.9℃、270.4℃、309.1℃处有3个吸热峰,2#样在238.0℃、309.1℃ 处有2个吸热峰。PUE本身处于高弹态,吸热峰的温度可分别认为是软段的软化温度与硬段的软化温 度,其中,1#样品309.1℃为硬段二次软化温度;2#样品的软、硬段软化温度分别高于1#样品,而且软、硬段 软化温度的差值大于1#样品, 说明2#样品较1#样品分子结构稳定,而且软、硬段的相分离程度较好。

聚氨酯弹性体因其结构特性,具有强度高,弹性好,使用硬度范围宽,以及优异的耐磨性和耐低温等性能, 因此被广泛应用于机械、煤矿、汽车、纺织等的各个领域。


中文名:4,4'-亚甲基双(2-乙基)苯胺(芳香族二胺类扩链剂MOEA); 3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二苯基甲烷; 硬化剂 ME-DDM

中文别名:3,3-二乙基-4,4-二氨基二苯基甲烷;硬化剂ME-DDM

英文名称:4,4'-Methylenebis(2-ethylbenzenamine)

英文别名:Aniline,4,4'-methylenebis[2-ethyl- (8CI);3,3'-Diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane;4,4'-Diamino-3,3'-diethyldiphenylmethane;4,4'-Methylenebis(2-ethylaniline);4,4'-Methylenebis(o-ethylaniline);4,4'-Methylenebis[2-ethylbenzamine];Araldite HY 350;C 100S;C 100S (amine);H 256;H 256 (amine);HY 450;KayahardA-A;

CAS No.:19900-65-3

EINECS号:243-420-1

分子式:C17H22N2

分子量:254.41

4,4'-亚甲基双(2-乙基)苯胺(芳香族二胺类扩链剂MOEA)用途

本品为氨基邻位乙基取代的芳香族二胺类扩链剂,与TDI和MDI预聚体有着良好的相容、配伍性,反应速度较快,与E100搭配可用于反应注射成型和聚脲喷涂工艺,制品具有优良的物理以及动态力学性能。用于聚脲弹性防水材料,可有效提高材料的强度、耐植物穿刺和耐老化性能。本品也可用作环氧树脂的固化剂,赋予制品良好的抗张、耐撕裂、电绝缘及耐热等性能。


聚氨酯弹性体按其加工方法可分为浇注型,热塑性和混炼型三大类,而浇注型弹性体目前国内是生产厂家最多,制品种类最多,产量较大的聚氨酯弹性体。常用的浇注型聚氨酯弹性体主要有TDI体系和MDI体系两大类。TDI体系一般用芳香族二胺扩链剂(MOCA和4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)
iis7站长之家)制得弹性体,MDI体系常用醇类扩链剂(BDO和HQEE)生成弹性体。在生产过程中,TDI、MOCA毒性较大,生成的制品又含氯元素,所以这种弹性体受到某些地区和一些领域的使用限制,取而代之的是MDI体系的聚氨酯制品。

PTMG/MDI体系浇注型聚氨酯弹性体在制备过程中,如用含苯环的扩链剂,可获得高硬度的聚氨酯材料,采用含有三元醇的扩链剂,除了可降低聚氨酯的硬度,还可在材料上改变弹性体大分子结构,使弹性体增加一定交联,改善聚氨酯弹性体的某些性能。

以PTMG/MDI为原料合成的聚氨酯弹性体形态结构的文章已有许多报道,而PTMG/MDI体系浇注型聚氨酯弹性体力学性能的文章报道较少。这里以 PTMG、MDI、胺类和醇类扩链剂为原料合成了浇注型聚氨酯弹性体,研究MOCA、HQEE、BDO、KC等扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响。

聚氨酯弹性体的合成。将PTMG在100~110℃条件下真空脱水2h,,然后冷却至50~60℃,加入计量并熔化的MDI,在80~85℃下搅拌保温反应2h,取样分析NCO基的质量分数,达到设计NCO基值时,即为预聚体,密封保存待用。

按配比将预聚体与扩链剂混合均匀,浇注预热的平板模具中,待达到凝胶点时加压硫化,脱模后在100℃的烘箱中硫化20h。室温放置1周后进行力学性能测试。

力学性能测试 拉伸强度、伸长率和模量按GB/T 528-1992标准测定。 邵氏硬度按GB/T 531-1992标准测定。撕裂强度按GB/T 529-1991标准测定。冲击弹性按GB/T 1681-1982标准测定。


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