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扩链剂和异氰酸酯

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-3-6 15:25:46
与所有聚氨酯弹性体一样,多元醇、扩链剂的种类、NDI在配方中的用量以及异氰酸酯指数等均会在很大程度上影响聚氨酯的性能。

这是由于,多元醇作为软链段,扩链剂和异氰酸酯作为硬链段,软链段的柔顺性和结晶性能、扩链剂和异氰酸酯的硬链段的刚性和体积大小、软链段和硬链段的比例及主链中所含的各种基团对热、氧、水、油等环境因素的抵抗能力决定了聚氨酯的性能。

由聚己二酸乙二醇丁二醇酯制得的聚氨酯的性能略低于由聚己二酸乙二醇酯制备的聚氨酯性能。这是因为,聚己二酸乙二醇丁二醇酯是一种混合二元醇聚酯,它的使用减小了PU的结晶性,从而使产品的低温性能得以改善。

由己二酸系聚酯和聚碳酸酯制备的聚氨酯的机械性能好于由聚四氢呋喃醚制备的聚氨酯。各种多元醇制备的聚氨酯各有特点,采用PTMEG(聚四氢呋喃醚二醇)制得的聚氨酯的耐水解性能要好一些,由聚己内酯制备的聚氨酯的机械性能、水解稳定性和耐低温性能均比己二酸系聚酯系多元醇优良,由聚碳酸酯二醇制得的聚氨酯具有优良的耐候性、耐水解特性和耐磨性。

NDI用量及异氰酸酯指数的影响。随着NDI用量的增加,制备聚氨酯时的釜中寿命显著缩短,聚氨酯的硬度、300%定伸强度、撕裂强度明显提高,断裂伸长率降低, 20℃、70℃和100℃时的压缩永久变形变小,弹性降低。

姜文英等以1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)为原料制备了聚氨酯预聚体,再与匀泡剂(L580)、扩链剂和去离子水反应制得NDI型聚氨酯微孔弹性体,并研究了扩链剂和异氰酸酯指数对其性能的影响。

随着异氰酸酯指数的增加,聚氨酯微孔弹性体的压缩强度逐渐增大。但异氰酸酯指数过高,会使材料工艺性能下降,因此异氰酸酯指数一般为1.2~1.3。

同时将TMP与1, 4-BD作为扩链剂使用,可制得硬度较低的制品;使用2, 3-BD作为扩链剂时,可大大延长釜中寿命,改善工艺性能。这 是由1, 4-BD所具有的伯羟基与2,3-BD所具有的仲羟基的反应活性不同而造成的。



4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)

聚脲

降低凝胶反应速度,使得用喷涂浇铸技术生产这种高硬度聚合物成为可能。延长的凝胶速度可以改善与基层的粘着性、流动性、涂层之间的结合及表面质量。使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作为熟化剂,可显著提高聚合物的抗冲击性能低温性能。


不同二异氰酸酯及其聚氨酯弹性体的性能比较。不同二异氰酸酯反应活性的比较:异氰酸酯反应活性顺序为PPDI>MDI>TDI>NDI>HDI>CHDI>IPDI>HMDI。

基于不同二异氰酸酯的聚氨酯弹性体的性能比较。多异氰酸酯属硬段组成物,其结构直接影响硬 段的熔点,因而NDI、MDI、TDI与1,4-丁二醇生成的硬段的熔融温度相差较大,分别为320、 230、210℃。赵雨花等采用聚碳酸酯二醇、1,4-丁二醇以及不同的二异氰酸酯合成了一系列浇注型聚氨酯弹 性体,并对比研究了其合成工艺、物理机械性能、耐热性能和动态力学性能。

就工艺性能而言,MDI和TODI制得的预聚体黏度较NDI和PPDI制得的预聚体黏度稍小, 釜中寿命稍长,但脱模强度上升较慢;而NDI和PP-DI则因其熔点高、活性高而使预聚体的凝胶时间短、可操作性差,且因混合温度较高而毒性较大。

不同结构的二异氰酸酯制备的PU硬度 相当时, NDI体系和PPDI体系的弹性比MDI体系和TODI体系的弹性几乎高出1倍;拉伸强度方面,PPDI体系较差,MDI体系、NDI体系和TODI体系均较高;300%定伸强度方面,MDI体系>NDI体系>PPDI体系>TODI体系;撕裂强度方面,NDI体系> PPDI体系>MDI体系≈TODI体系;在热态下(110℃)撕裂强度的保持率从大到小依次为NDI体 系、 PPDI体系、TODI体系、MDI体系。

通过TG分析也得到了相似的结果,即聚氨酯弹性体的耐热性能从优到劣依次为NDI体系、 PPDI体系、TO-DI体系、MDI体系。不同聚氨酯进行的动态力学机械性能分析结果表明, TODI、NDI体系聚氨酯的动态力学性能优于PPDI和MDI体系。

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4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)  http://www.yaruichemical.com