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扩链剂最佳用量

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-3-12 22:48:53
扩链剂最佳用量并非固定的,颗粒越小,最佳用量越大,因为此时可供反应的残余异氰酸根也越多。

扩链剂最佳用量需根据具体材料分析,过多的扩链剂会使材料黏结性能下降。

连续法扩链中NCO与水的反应和与己二胺的反应是竞争反应。水可以溶胀入聚氨酯颗粒内部而在内部反应,而扩链剂优先在表面反应。

Delpech, Marcia对比了二胺,肼,二醇不同种类扩链剂对聚氨酯黏结性能的影响。扩链剂最佳用量是近些年的研究热点之一。

鹿秀山等通过考察预聚物加水乳化过程中粘度及电导率的变化,详细研究了其相转变行为。实验结果表明,随着软段分子量升高,体系的相转变点后延;聚酯体系的相转变比聚醚体系的相转变发生得早;[NCO]/[OH]值越接近1,体系的粘度就越高,相转变发生所需的水含量也越高,羧基含量及中和度也会对分散体系的相转变产生影响,通过选择合适的条件,可以实现对乳化过程的优化。

A.Eisenberg研究过离子键聚合物的离子聚集作用而形成重态和群集。一般的水性聚氨酯离子基团与硬段键合在一起。这些离子基团通过聚集作用使得硬段形成重态和群集,呈现某种有序,提高了和软段的分离度。他指出,构成聚合物反离子的基团如果是大量的或者是阳离子和阴离子均是大分子,聚集就变得微弱起来甚至不可能聚集起来。因此水性聚氨酯的反离子中和剂的种类和中和度也显著影响性能。

在相同的硬段含量下,聚醚型聚氨酯硬段的结晶程度要高于聚酯型,聚醚型的软、硬段极性相差较大,氢键主要由硬段问形成,促进了硬段的结晶,有利于形成微离子聚集区;而聚酯型的软段含有酯基,可以和硬段形成氢键,阻碍了硬段结晶的形成,微离子的聚集程度也相对较低.因而聚醚体系微相分离程度较高,更加规则的相畴结构约束了分子链的运动,不利于相转变的发生。

引入双键的有以下方法

(A)通过含羟基的丙烯酸酯单体引入双键

用含羟基的丙烯酸酯单体,如丙烯酸—β—羟乙基酯、丙烯酸—β—羟丙酯等,与多异氰酸根反应,剩余未反应的NCO基用仲氨基化台物封端,结晶,提纯制得含氨基甲酸酯的丙烯酸酯类单体,然后将该单体和丙烯酸酯单体进行乳液共聚,得到PUA共聚物乳液。



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。


反应按以下三步进行:

(1)含羟基丙烯酸酯和二异氰酸根反应

(2)残余NCO封端

(3)端基带有双键的聚氨酯大分子与其它双键型单体共聚

(B)脲基不饱和扩链

脲基可与环状内酯、磺内酯、酸酐在碱催化下发生反应引入亲水基团。当用不饱和酸酐时,可在脲基处引入双键, 引入的双键可与其它丙烯酸酯类单体自由基共聚。

用大分子单体法制备的PUA共聚乳液具有优良的性能。但是,它在合成工艺上却存在难点。大分子单体的长链势必会影响不饱和端基的活性,影响其聚合,甚至产生共混物。据报道,该大分子单体对丙烯酸酯类单体的聚合有一定的缓聚作用。因此,为避免产生共混物,需要寻找一种活性高的封端剂,这势必提高产品的价格。

(C)嵌段共聚

一种含有聚甲基丙烯酸酯二醇作为结构单元的PA树脂涂料。其制备过程如下:(1)末端带有羟基官能团的聚甲基丙烯酸酯与二醇,在加入本身已知的非碱性酯基转移催化剂条件下,按聚甲基丙烯酸酯/二醇的摩尔比为1:1至1:10反应获得聚甲基丙烯酸酯二醇。(2)聚甲基丙烯酸由二醇与多异氰酸根反应制得PUA多嵌段复合物。(3)加人中和试剂,并加水乳化.形成PUA复合乳液。

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