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泡沫型聚氨酯扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-2-25 12:38:48
泡沫型聚氨酯扩链剂合成泡沫型聚氨酯NDI基泡沫型,泡沫型聚氨酯扩链剂合成的聚氨酯为多孔水交联弹性体,主要用于各种缓冲或减震场合。MDI基泡沫型聚氨酯在操作温度大于-25℃时的阻尼值高,在动态载荷下内生热高,且受温度影响大,从而机械性能受到严重的影响。

泡沫型聚氨酯扩链剂合成的PU储能模量在0℃~140℃保持不变,动态载荷下的内生热低、永久变形小,且能保持良好的刚性。同时,NDI基泡沫型聚氨酯具有典型聚酯型聚氨酯的耐油性,与橡胶相比,弹性高,耐动态疲劳,密度小,可压缩性大而节省空间,并且耐紫外线照射。

该种聚氨酯主要用于制作弹簧和减震器等。例如,某著名汽车公司就是因为用其他材料制成的辅助弹簧不能通过严格的实验和公路测试而改用NDI制造汽车辅助弹簧的。

NDI基聚氨酯弹性体的合成。NDI是高熔点芳香族二异氰酸酯,具有刚性芳香族萘环结构。NDI的合成方法可分为光气法和非光气法2类。由于具有工业 生产价值的方法不多,故迄今为止,工业生产应用的方法仍采用光气法,该法已由德国拜耳于20世纪50年代实现工业化。

制备NDI基聚氨酯采用的多元醇主要有聚酯(聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇丁二醇酯和聚己二酸乙二醇丙二醇酯等);聚四氢呋喃醚;聚己内酯;聚碳酸酯。

使用混合二元醇聚酯(如聚己二酸乙二醇丁二醇酯和聚己二酸乙二醇丙二醇酯)的作用在于减小PU的结晶性,改善其低温性能。对合成的聚氨酯弹性体有更高的性能要求时,如耐水解和耐热性,可使用聚己内酯和聚碳酸酯,但其成本高。

软段对性能的影响。聚醚、聚酯等低聚物多元醇组成软段。软段在聚氨酯中占大部分,不同的低聚物多元醇与二异氰酸酯制备的聚氨酯性能各不相同。

极性强的聚酯作软段得到的聚氨酯弹性体及泡沫的力学性能较好。因为,聚酯制成的聚氨酯含极性大的酯基,这种聚氨酯内部不仅硬段间能够形成氢键,而且软段上的极性基团也能部分地与硬段上的极性基团形成氢键,使硬相能更均匀地分布于软相中,起到弹性交联点的作用。在室温下某些聚酯可形成软段结晶,影响聚氨酯的性能。

聚酯型聚氨酯的强度、耐油性、热氧化稳定性比PPG聚醚型的高,但耐水解性能比聚醚型的差。聚四氢呋喃(PTMEG)型聚氨酯,由于PTMEG规整结构,易形成结晶,强度与聚酯型的不相上下。



4—羟乙基氧乙基—1—羟乙基苯二醚,扩链剂HQEE主要用途:

作为TDI / MDI系列聚氨酯制品的扩链剂,广泛应用于聚氨酯粘合剂、涂料、密封胶、弹性体、PU泡沫、氨纶、体育设施等领域。该产品尤其适应于中高硬度的制品。



一般来说,聚醚型聚氨酯,由于软段的醚基较易旋转,具有较好的柔顺性,优越的低温性能,并且聚醚中不存在相对易于水解的酯基,其耐水解性比聚醚型好。聚醚软段的醚键的α碳容易被氧化,形成过氧化物自由基,产生一系列的氧化降解反应。

以聚丁二烯为软段的聚氨酯,软段极性弱,软硬段间相容性差,弹性体强度较差。

含侧链的软段,由于位阻作用,氢键弱,结晶性差,强度比相同软段主链的无侧基聚氨酯差。

软段的分子量对聚氨酯的力学性能有影响,一般来说,假定聚氨酯分子量相同,其软段若为聚酯,则聚氨酯的强度随作聚酯二醇分子量的增加而提高;若软段聚醚,则聚氨酯的强度随聚醚二醇分子量的增加而下降,不过伸长率却上升。

这是因为聚酯型软段本身极性就较强,分子量大则结构规整性高,对改善强度有利,而聚醚软段则极性较弱,若分子量增大,则聚氨酯中硬段的相对含量就减小,强度下降。

软段的结晶性对线性聚氨酯链段的结晶性有较大的贡献。一般来说,结晶性对提高聚氨酯制品的性能是有利的,但有时结晶会降低材料的低温柔韧性,并且结晶性聚合物常常不透明。为了避免结晶,可打乱分子的规整性,如采用共聚酯或共聚醚多元醇,或混合多元醇、混合扩链剂等。

聚氨酯的硬段由反应后的异氰酸酯或多异氰酸酯与扩链剂组成,含有芳基、氨基甲酸酯基、取代脲基等强极性基团,通常芳香族异氰酸酯形成的刚性链段构象不易改变,常温下伸展成棒关状。硬链段通常影响聚合物的软化熔融温度及高温性能。


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