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聚碳酸酯型聚氨酯扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-16 11:32:37
本文介绍聚碳酸酯型聚氨酯扩链剂

聚氨酯弹性体是一种性能优良的高分子聚合物材料,在国民经济各领域有着广泛的应用。本文以1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDU)和聚碳酸酯多元醇(PCDL)为原料,采用非异氰酸酯工艺一步直接合成线性聚氨酯弹性体,避免了传统工艺中光气和异氰酸酯的使用,该工艺绿色、环保,有着广阔的发展前景。

本文对加入聚碳酸酯型聚氨酯扩链剂合成聚氨酯的工艺进行了优化,重点考察了催化剂的复配对聚氨酯产品性能的影响,并对产品进行了表征。

结果表明:较优的聚碳酸酯型聚氨酯扩链剂加入方式是预聚40min时加入;1,4-丁二醇(BDO)是较为理想的扩链剂;原料配比n(HDU):n(PCDL):n(Extender)=1:0.7:0.3;预聚温度105℃,缩聚温度185℃,缩聚时间4h,合成出的聚氨酯特性粘度为61.56mL/g,重均分子量达到73959,PD=1.7285,分子量分布较窄。

实验还发现聚氨酯弹性体的硬度与原料的配比有关;拉伸强度、断裂伸长率与扩链剂的主链结构有关,分子链长,力学性能较优;实验合成出的聚氨酯弹性体热稳定性不佳,钛酸四乙酯的加入能够提高聚氨酯的热稳定性。

目前水性聚氨酯树脂合成中,常使用二羟甲基羧酸含亲水基扩链剂,其主要有DMPA和DMBA两种,其中DMPA使用时间较早,是目前使用最为普遍的一种。虽然它有许多优点,但是还存在许多缺点,主要是自身熔点较高(180℃-185℃),很难加热熔解,这就需要加入有机溶剂如N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N.N-二甲基酰胺(DMF)、丙酮等,而NMP沸点高,制备APU后很难除去。而且DMPA在丙酮中溶解度较小,在合成过程需要加入大量的丙酮,脱酮过程既浪费能源又带来安全隐患。所以说使用DMPA不仅生产能耗高,而且产品中易造成有机残留等。而DMBA由于有其特殊的分子结构,可以在合成过程不需要消耗一点溶剂,这样不仅缩短了反应时间,降低能耗,而且节省能源。

溶解度:单位g/100g溶剂,DMBA在水中溶解度为48%,DMPA为12%。 同时DMBA熔点低,为108℃~115℃。



4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)

包装规格

18  公斤 马口铁桶

200 公斤 铁桶

贮存( 使用 )注意事项

储存于标识正确的密闭容器中,置于凉爽通风处,远离火源。

避免眼睛接触,避免长期皮肤接触或吸入蒸汽。切勿摄入。严禁在存贮容器附近

使用焊、割设备,以免引起蒸汽爆燃。


由于DMBA具有优良的溶解性和低熔点,因而它在合成水性聚氨酯乳液过程不需要溶剂或少加溶剂。

谢伟等人在《DMBA基水性聚氨酯乳液的合成研究》表明:利用DMBA作为亲水扩链剂,采用后扩链工艺,整个反应过程6h基本可以完成,不用溶剂,使得产品环保,而且不需脱溶,避免浪费。

刘都宝等人在《无溶剂水性聚氨酯的合成及性能研究》表明:在用DMBA合成水性聚氨酯过程,不要加一点溶剂既可以完成整个反应过程,而且反应结果附合配方设计。

高反应率,反应速度快,反应温度低。合成聚氨酯预聚体反应时间短,一般只要50-60分钟,而DMPA则要150-180分钟。这是因为DMBA结构中比DMPA多了一个亚甲基,使羧基与亚甲基的距离加大,羧基与异氰酸酯的空间位阻减少,从而使反应速率增大。

用于水性聚氨酯乳液其粒径更细且分布窄,胶膜性能优异,光泽度高。

刘都宝等人在《无溶剂水性聚氨酯的合成及性能研究》中,分别以二羟基丁酸(DMBA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG-220)等主要原料,采用预聚体法合成无溶剂型水性聚氨酯树脂。

刘都宝等人经研究认为,DMBA聚氨酯乳液的位伸强度和断裂伸长率高于DMPA聚氨酯,原因是:DMBA的分子结构,庞大的侧链-CH2COO-妨碍了聚氨酯硬段的聚集,硬段堆砌程度差,使硬段本身在软段基质中溶解度偏高,硬段微区中硬段减小,这些因素会导致模量下降,然而低模量会导致较大的断裂伸长,反过来较大的断裂伸长又会使软段产生进一步的应力结晶,结果出现较高的拉伸强度。

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