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扩链剂的扩链系数对聚氨酯脲弹性体性能的影响 二乙基甲苯二胺

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-8-22 11:20:41
扩链剂的扩链系数对聚氨酯脲弹性体性能的影响:异氰脲酸酯结构的合成与表征。控制TDI-100的加入量使预聚体中NCO基团过量,加入三聚催化剂,生成异氰脲酸酯基团。改变扩链系数(即改变扩链剂的加入量),合成出一系列的聚氨酯脲弹性体。

扩链剂的扩链系数对聚氨酯脲弹性体性能的影响:预聚体NCO基团含量为4%的聚氨酯脲弹性体的红外光谱图。合成的聚氨酯脲弹性体内可能存在异氰酸酯、二聚体、异氰脲酸酯、碳化二亚胺等结构。未出现异氰酸酯吸收峰(2250~2270cm―1)、碳化二亚胺吸收峰(2130cm―1 )、二聚体吸收峰(1755~1780cm―1 ),在1719cm―1和1417cm―1处出现异氰脲酸酯吸收峰,因而可以定性确知所制材料是含有聚异氰脲酸酯结构的聚氨酯脲弹性体。

扩链剂的扩链系数对聚氨酯脲弹性体性能的影响:扩链系数对异氰脲酸酯改性PUU性能影响。扩链系数f是扩链剂(MOCA)中氨基的数量与预聚体中NCO的数量的比值,实际操作中由于微量的水分及空气中湿气消耗NCO基团,通常扩链系数在小于1时弹性体性能达到最佳值。异氰脲酸酯能够提高聚氨酯脲弹性体的耐热性,但同时对聚氨酯脲弹性体的其他性能有一定的影响。

扩链剂的扩链系数对聚氨酯脲弹性体性能的影响:通过改变扩链系数,考察异氰脲酸酯改性的聚氨酯脲弹性体力学性能的变化规律,随着扩链系数的增加,拉伸强度、撕裂强度先增加后减少,当扩链系数为0  8时均达到最大值,分别为27?64MPa和90kN?m―1。当扩链系数为0?8时,NCO基团和扩链剂中氨基当量配比达到最佳值,分子量较大,硬段含量较高,分子链规整性好,拉伸和撕裂时大分子链可发生取向,因而弹性体的拉伸强度和撕裂强度达到最大值;当扩链系数低于0?8时,NCO基团过量较多,虽然可进行三聚反应,生成异氰脲酸酯基团,形成一定的化学交联,但大分子平均相对分子量仍然太小,拉伸时大分子链发生取向程度低,试片较软,拉伸强度和撕裂强度较低;当扩链系数大于0?8后,硬段含量较高,大分子平均相对分子量增大,试片较硬,但由于MOCA过量及引起的增塑效应,降低弹性体内的化学交联度及氢键强度,引起拉伸强度和撕裂强度降低。


二乙基甲苯二胺DETDA是一种位阻型芳香族二胺,乙基和甲基的位阻作用使得其活性比甲苯二胺(TDA)低得多。它与聚氨酯预聚体的反应速度比DMTDA快数倍,比MOCA快约30倍。主要用于RIM聚氨酯体系以及喷涂聚氨酯(脲)弹性体涂料体系,具有反应速度快,脱模时间短、初始强度高、制品耐水解、耐热等优点。另外该品还可用作弹性体,用作反应注塑成型聚氨酯的扩链剂,聚氨酯涂料、环氧树脂、醇酸树脂固化剂。润滑剂及农药、染料中间体,塑料、橡胶、油类抗氧剂,以及化学合成中间体。


扩链剂的扩链系数对聚氨酯脲弹性体性能的影响:随着扩链系数f的增加,100%定伸应力在f=0?6时达到极大值6?23MPa。扩链系数较低时,由于NCO基团过量较多,异氰脲酸酯引起的化学交联对弹性体的定伸模量贡献较大,因此,100%定伸应力在较低的f=0?6时达到最大值。但是如果扩链系数太低,大分子平均相对分子质量太小,定伸应力不高;当f>0?6,硬段含量较高,化学交联逐渐减少,引起100%定伸应力有所下降。扩链系数对 PUU硬度的影响曲线可以看出:在f<0?6,PUU硬度增幅较平缓,f>0?6,硬度迅速提高。这可能是由于f>0?6后,随着扩链剂的增加,分子量增大,硬段含量增加,所以硬度提高较快。

随着扩链系数的增加,聚氨酯脲弹性体的扯断伸长率不断增大。弹性体的扯断伸长率与交联密度、平均相对分子质量、大分子间作用力等有关,交联密度越小,扯断伸长率越大,而平均相对分子质量大、大分子间作用力弱,可使弹性体的扯断伸长率增大。

扩链剂的扩链系数对聚氨酯脲弹性体性能的影响:扩链系数对PUU扯断伸长率的影响规律,其原因可能是随着扩链系数增大,NCO基团相对量减少,过量NCO基团三聚生成异氰脲酸酯基团引起的交联密度减小,PUU平均相对分子质量增大,并且由于过量的MOCA的增塑效应,大分子间氢键减弱,因而PUU扯断伸长率单调增大。

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