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扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响 二乙基甲苯二胺

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-8-15 13:22:08
扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响:聚氨酯弹性体(PUE)是一类综合性能优良的材料,模量介于一般橡胶和塑料之间,聚氨酯弹性体具有耐磨性能优异,撕裂强度高,伸长率大,硬度可调范围广的特点。此外它的吸震、减震效果好、负重容量非常大,耐油以及其他化学介质的性能也特别优异。

扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响:聚氨酯弹性体这些优异的性能主要是由其结构决定的。它主要由柔性的低聚物多元醇和刚性的多异氰酸酯与扩链剂组成。扩链剂对聚氨酯弹性体的性能有极其重要的影响。本文综述了近年来开发应用的新型扩链剂的合成和应用。

扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响:将聚四氢呋喃均聚醚(PTMG)和4,4´-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)合成预聚体,分别与BDO、KC、MOCA及HQEE等扩链剂制备了聚氨酯(PU)弹性体。讨论了预聚体NCO基含量、扩链剂种类及三元醇含量对聚氨酯弹性体力学性能的影响。

扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响:实验结果表明:当预聚体NCO基含量基本相同时,BDO-PU比KC-PU的硬度高1~2度,撕裂强度高了7%~18%;提高预聚体NCO基含量可使聚氨酯弹性体的硬度、撕裂强度和300%模量急剧增加;扩链剂中的三元醇含量超过30%,弹性体的拉伸强度显著下降;预聚体NCO基含量在6.0~6.8下, MOCA-PU的硬度和300%模量很高;HQEE/KC-PU比HQEE-PU的硬度降低了2~4个单位,而拉伸强度却提高了60%~90%。


二乙基甲苯二胺(DETDA)是聚氨酯弹性体以及环氧树脂的芳香族二胺固化剂,用于浇注、涂料、RIM及胶黏剂,也是聚氨酯及聚脲弹性体的扩链剂。


扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响:在MDI体系的预聚体中,常用小分子醇类扩链剂进行扩链。为提高弹性体的硬度,可使用含苯环的醇类扩链剂。由PTMG/MDI预聚体和HQEE及混合扩链剂制备的弹性体,HQEE-PU的硬度、撕裂强度和伸长率高,但拉伸强度较低,而改用HQEE和醇混合扩链剂制成的弹性体,虽硬度下降了2~4个单位,撕裂强度也下降了25%~28%,但拉伸强度提高了60%~90%,其它性能略有变化。 由表5还可看出,预聚体NCO基含量相同,扩链剂不同,即扩链剂与异氰酸酯反应组成的PU硬段和硬段含量也不同,呈现出聚氨酯弹性体力学性能有较大的差异。

扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响:当预聚体NCO%=8.1时,HQEE-PU的伸长率和硬度高,而HQEE/KC-PU的模量和强度高;前者高出后者伸长率30%以上,后者高出前者的拉伸强度90%。产生这种原因可能是,HQEE扩链剂与异氰酸酯反应生产线性的氨基甲酸酯硬段,只有少量的脲基甲酸酯交联,而HQEE/KC-PU扩链时,不但生成脲基甲酸酯交联,而且还生成易稳定的三元醇化学交联(即氨基甲酸酯交联),所以HQEE-PU比HQEE/KC-PU的交联少,聚氨酯的伸长率就大。模量和拉伸强度的提高可以表明,弹性体中适度的交联能够增加其强度。

扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响:结论(1)增加预聚体NCO基质量分数,PU弹性体的硬度、模量和撕裂强度显著提高。(2)提高扩链剂三元醇用量,弹性体性能均呈下降趋势,超过30%用量时,性能下降幅度较大。(3)MOCA/KC-PU和比纯KC-PU和BDO-PU的300%模量性能高。(4)相同的预聚体NCO%,HQEE/KC-PU拉伸强度高,HQEE-PU撕裂强度高。

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