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聚醚型聚氨酯弹性体扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-2-23 20:06:12
用高活性聚醚和改性MDI通过半预聚体法制备了聚醚型聚氨酯微孔弹性体,对影响其物理、机械性能的主要因素进行了探讨。

采用聚醚改性MDI,特别是高活性聚醚改性MDI,操作简便,产品质量好。聚醚型聚氨酯弹性体扩链剂采用乙二醇,其拉伸强度较高。采用聚醚型聚氨酯弹性体扩链剂二元醇聚醚改性MDI制备弹性体,温度以50~60℃为好。通过调整配方聚醚型聚氨酯弹性体扩链剂可生产出不同用途的聚氨酯微孔弹性体制品。

聚氨酯微孔弹性体根据所用原料的不同分为聚酯和聚醚型两类。前者机械性能好,但存在成本高、低温性能差、易水解等特点,后者虽然机械性能差些,却克服了前者的不足,由于它价格低、原料易得,特别当采用高活性聚醚时反应快、操作简便,近年来国内许多学者对此进行了研究,为了尽快地将这一技术服务于社会,我们对聚醚型聚氨酯微孔弹性体的制备和性能进行了研究和测试。

实验主要原料:高活性聚醚TEP330N:官能度f=3,羟值(33±3)mg(KOH)/g; 高活性接枝聚醚TPOP36/28;官能度f=3,羟值(28±3)mg(KOH)/g; 聚醚N-220:官能度f=2,羟值56mg(KOH)/g; 四氢呋喃均聚醚:分子量2000; 乙二醇:工业级; 1,4—丁二醇、磷酸三乙酯、一缩二乙二醇、二月桂酸二丁基锡均为化学纯; LCA-2复合型延迟催化剂;MDI。

实验主要设备及仪器:三口烧瓶:500mL;增力电动搅拌机:JB50-D型;电热鼓风干燥箱:101-1型;冲片机:CPJ-25型;拉力试验机:LL-25;模具。

半预聚体法实验工艺流程。半预聚体法主要用于MDI体系。它是将全部的MDI和一部分聚醚进行反应,生成预聚体作为A组份,余下的聚醚与扩链剂、催化剂、着色剂混合在一起作为B组份,将A、B两组分混合在一起,高速搅拌均匀,迅速倒入表面涂有脱模剂的预热模具中,闭模,放入温控为55±5℃的烘箱中,熟化5~10min,脱模,取出制品。

半预聚体A组份的合成。将100份MDI加热熔化后加入三口烧瓶中,启动搅拌,加入50~150份聚醚多元醇(二元醇或三元醇),并滴加少许催化剂,在50~80℃下反应2.5h,降温、出料、并测定NCO百分含量。

B组份的制备。将100份聚醚多元醇(TEP330N或与TPOP-36/28混用),扩链剂0~7份、催化剂0.01~0.5份、均泡剂0.5~2份,着色剂适量,混合均匀即可。

液化MDI的制备。将340gMDI加热熔化,并倒入500mL三口烧瓶中,搅拌,加入5g磷酸三乙酯,加热至200~210℃,并保温25min,冷却至室温,放置48h,过滤,滤液清澈透明。



4—羟乙基氧乙基—1—羟乙基苯二醚,扩链剂HQEE包装:

本品以镀锌铁桶包装,每桶20 kg。

4—羟乙基氧乙基—1—羟乙基苯二醚,扩链剂HQEE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。该产品尤其适应于中高硬度的制品。



DI及预聚体组成对微孔弹性体性能的影响。实验中,我们分别对纯MDI、液化MDI、不同聚醚改性MDI及同种聚醚不同NCO含量的改性MDI进行了研究。

结果表明:纯MDI在常温下为固态,熔点37~41℃,在使用之前,必须加热熔化成液体,反复加热易自聚变质,从而影响MDI的质量,且操作复杂化。

液化MDI常温下为液态,称量和操作都较纯MDI简单,但二者的NCO含量都很高,反应速度很快,手工操作难以控制,特别是对形状复杂的制品,温度的高低,操作时间的长短,对产品的质量影响很大。采用改性MDI操作条件宽松了许多。

四氢呋喃均聚醚改性MDI较N-220聚醚改性MDI制得的微孔弹性体硬度、拉伸强度略高些,二元醇聚醚改性MDI较高活性聚醚改性的MDI制得的微孔弹性体的扯断伸长率较高,而硬度、拉伸强度较低。

改性MDI的NCO含量不同,物料的粘度不同。NCO含量高,改性MDI的粘度小,发白时间短,凝胶快,操作不易控制。而NCO含量过低,物料粘度大,短时间混合不均,造成制品特别是形状复杂制品缺料。

实验结果表明,改性MDI的NCO含量为15%~18%时手工操作容易控制,产品质量也容易得到保证。


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