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扩链剂BDO

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-3-10 21:58:58
由MDI、PTMG和扩链剂BDO合成的聚氨酯弹性体,其中PTMG的分子量为2 000,而各组分物质的量之比为MDI:PTMG:BDO=2:1:1。
可通过对扩链剂BDO的分析来得到m1与m2的比值。由前文可知,PTMG的端基氢由于一端连有酯基,而在扩链剂BDO中,7号氢一端连有酯基,一端连有烷基,所以PTMG的端基氢与BDO中7号氢的吸收峰重合,而这正说明了7号氢为何不符合裂分规律(裂分为4重峰)。

7、8号氢的积分面积分别为0.25和0.13,其中7号氢多出来的一部分即为PTMG的端基氢,所以m1和m2之比为(0.25-0.13):0.13≈1:1。因此,通过不同的途径得出了相同的结论,即m1和m2之比为1:1,结合聚氨酯分子式,可得到MDI:PTMG:BDO=2:1:1。

在1H-NMR谱图上找出2、3号氢的积分面积,相比即可得到n值。经过分析发现,2号氢对应1H-NMR谱图中的6号吸收峰,积分面积为3.10;3号氢则对应5号吸收峰,积分面积为2.99。由此可计算出n值为28.15,取整为28。将n=28代入化学式,即可求得聚醚分子量为2 034。根据常用PTMG的分子量,可确定该聚醚的分子量为2 000。

从1H-NMR谱图可以看出,MDI中酰胺的N—H键所对应的1号吸收峰为双峰,而依照裂分规律,其应为单峰。这可能是由于R—X与R—Y所连接链段的化学环境不同所致。所以,该裂分双峰的单峰积分面积比即为m1和m2的比值,由积分面积比0.6:0.6,可算出m1和m2之比为1:1。
样品I和样品II的红外吸收峰大致相同,说明二者具有类似的结构,均为聚醚型聚氨酯,且分子结构中含有苯环。两者的主要区别在于,1220 cm-1处氨基甲酸酯基中的═C—O—C伸缩振动吸收峰与1 100 cm-1处醚键C—O—C的伸缩振动吸收峰的积分面积大致相同,而图1中氨基甲酸酯基的═C—O—C伸缩振动吸收峰的积分面积明显小于醚键C—O—C伸缩振动吸收峰。这就说明样品II中氨基甲酸酯基的密度要高于样品I。

样品II的聚醚多元醇分子量计算过程如下:4np/(4n-4)p=10.93/10.14,从而可得n=13.8,取整为14。将n=14代入化学式,可得聚醚多元醇分子量为1 026。根据常用PTMG分子量,可确定该聚醚多元醇分子量为1 000。这就导致样品II中酰胺键的密度高于样品I,即在IR谱图中对应吸收峰的积分面积相对较大。样品II各成分配比的分析过程亦与样品I相同,分析可得MDI:PTMG:BDO=2:1:1。



4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷(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。


综上可知,样品II亦为由MDI、PTMG和BDO合成的聚氨酯弹性体,其中PTMG的分子量为1000,各组分物质的量之比为MDI:PTMG:BDO=2:1:1。

本研究建立了一种利用红外光谱和核磁共振氢谱分析聚氨酯原料及配比的简便方法,并通过对两种聚氨酯弹性体样品的分析,对该方法进行了验证。验证结果表明:采用该方法能够快速准确地确定聚氨酯弹性体材料的成分及分子内部结构。

随着硬段含量的增加,透气性增加。这是因为随着硬段含量的逐渐增大,水性粒径也逐渐增加,乳液的黏度下降,导致大分子的刚性增加,活性降低,粒子间的堆砌不紧密,结合力减弱,颗粒间的空隙变大,使膜的通透性增加,气体较易穿过胶膜而使透气率增加。

随着涂层厚度的增加,透气率降低。这主要是因为,涂层厚度的增加,薄膜的微孔变少,使得涂层的透气性减小。③根据渗水测定,水性聚氨酯涂层耐静水压为928Pa,防水性较好。透湿性也与硬段含量、涂层厚度、烘燥温度有关。

随着硬段含量的增加,织物的透湿量减少。这是由于,随着硬段的含量的增加,水性聚氨酯乳液中的亲水基团减少,传递水分子的基团减少,导致透湿量降低。同时,分子链刚性的增加,活性减弱,限制了亲水链段的活动,减少了与水分子结合的机会。涂层厚度越厚,则透湿性能越差。

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