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扩链剂制备的聚氨酯体系性能 二乙基甲苯二胺

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-8-29 17:46:31
扩链剂制备的聚氨酯体系性能:BAPS部分元素分析的理论值与测定值基本一致。BAPS的分子结构中有5种不同的氢原子。芳基质子所对应的化学位移分别为61573和61594ppm(双峰,4H),61768和61792ppm(双峰,4H),61944和61968ppm(双峰,4H),71805和71828ppm(双峰,4H)。化学位移为51110ppm(单 峰,4H)的峰对应于—NH2上的质子。不同化学环境的各组质子对应的积分高度之比H1∶H2∶H3∶H4∶H5=110∶110∶110∶110∶110,与各组的氢原子个数 之比非常符合。 综合上述的表征可以推断,所得产物BAPS的结构与预期设计相符。

扩链剂制备的聚氨酯体系性能:SPUE的红外光谱分析。在3290cm-1 处中等强度的吸收峰,属于氨酯键N—H的伸缩振动吸收,1720cm-1 的强吸收峰是氨酯基CO的伸缩振动吸收,而 1540cm-1 处较强的吸收峰是由C—N伸缩振动和N—H变形振动引起的。OSO基团的特征吸 收在1350~1300cm-1和1160~1120cm-1 范围内。

扩链剂制备的聚氨酯体系性能:SPUE的广角X2射线衍射(WAXD)分析。在2θ=1918°处出现较强衍射峰,说明在SPUE中存在着部分有序结构,而这种有序结构只能在硬段微区形成。因为在硬段微区存在着较强氢键作用和偶极效应使链段之间吸引力增大,这样造成硬段微区中链段部分有序排列。

扩链剂制备的聚氨酯体系性能:SPUE和PUE的AFM相图分析比较。将SPUE23与PUE做AFM相图分析可以看出,黑色区域应为聚氨酯的硬段结构,该含砜基聚氨酯弹性体的软硬段分离界面清晰,微相分离程度较高,硬段较均匀地分散在软相中。硬段和软段的融合程度相对较高,微相分离程度不如含砜基聚氨酯的微相分离程度高。这是因为在含砜基聚氨酯大分子中,硬段区域含有更多的质子接收体,使得硬段分子间形成了较强的氢键,另外,BAPS的结构规整使得硬段在强氢键作用下更容易结晶,形成塑料相分散在软相中。


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。


扩链剂制备的聚氨酯体系性能:SPUE和PUE的TG分析。在失重50%时,SPUE21、SPUE22 和SPUE23的温度分别为424、427和42715℃,即以BAPS为扩链剂制备的含砜基聚氨酯体系中,弹性体的耐热性随硬段含量的升高而增强。这是由于随着硬段含量的增加,分子中耐热性较好的苯基和砜基基团增多,使耐热性提高。在其它条件完全相同的情况下,BAPS扩链的聚氨酯弹性体(SPUE23)比用MOCA扩链的聚氨酯弹性体(PUE)的耐热性要高,如在失重20%时,PUE温度为327℃,而SPUE23可达到351℃,这是因为一方面砜基本身是一个耐热性很好的基团,另一方面含砜基聚氨酯弹性体的微相分离程度也相对较高,使得其耐热性比相同条件下用MOCA扩链制备的弹性体要高。

扩链剂制备的聚氨酯体系性能:BAPS对弹性体力学性能的影响。对于同为BAPS扩链的含砜基聚氨酯弹性体,当硬段含量很少时,分子间引力较小, 使得其机械强度和硬度较小。随着硬段含量的增加,机械强度和硬度逐渐增强,且变化明显;由于硬段在链段中的物理交联点逐渐增多,软段运动的链节变短,使得材料的伸长率有所下降,但是整个体系的伸长率仍在466%以上,仍然保持了弹性体的弹性。在其它组分完全相同时,SPUE23比PUE有较好的拉伸强度和硬度。因为含砜基聚氨酯硬段结构相对规整,硬段结晶度较高,硬段相更好地分散在软段中,含砜基聚氨酯的微相分离程度较高,另外,BAPS含有更多的刚性苯环,且砜基为强极性基团, 增大了分子间引力,使得含砜基聚氨酯的拉伸强度和硬度相对较高。

扩链剂制备的聚氨酯体系性能:结论 (1)含砜基聚氨酯弹性体,由于硬段分子的规 整性和硬段间的强氢键作用,使得硬段微区中部分 链段排列有序形成微晶结构,在2θ=1918°处存在较强的衍射峰。 (2)含砜基聚氨酯弹性体硬段结晶、软硬段分 离明显,微相分离程度较高。 (3)在相同条件下,合成的含砜基聚氨酯弹性体较传统的用MOCA扩链的聚氨酯弹性体有更高的耐热性和机械强度。

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