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氢键类扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-5-5 18:29:09
二元醇结合不同比例的1,4-丁二醇为氢键类扩链剂,氢键类扩链剂合成一系列不同UPy侧基含量的聚氨酯弹性体(PU-UPy)。通过FT-IR1、H-NMR、TG、DMA分析及拉伸测试,对UPy扩链剂及其制备的PU-UPy的结构和性能进行了研究。结果表明,UPy扩链剂以及PU-UPy的结构与预期设计相符。UPy基团的自聚使得PU-UPy有着不同的热性能和良好的拉伸强度,完全使用UPy扩链剂制备的聚氨酯材料力学性能最佳。

环氧类扩链剂SMC的测定:与聚苯乙烯红外谱图比较,可以看出SMC样品在2830cm-1、2924cm-1、3025cm-1处的吸收峰相比之下很弱。 自由基共聚反应是比较复杂的,苯乙烯2EMC共聚反应除了生成希望得到的共聚产物外,还有可能生成各自的均聚物,若含量较少的EMC单体提前耗尽,后期生成的聚苯乙烯均聚物是实验不希望得到的,为此必须控制反应温度和时间。

环氧类扩链剂SMC的测定:2830cm-1、2924cm-1、3025cm-1处的吸收峰对应的是-CH2-基团和-CH-的C-H伸缩振动。聚苯乙烯在此处有强烈的吸收,而苯乙烯和EMC的共聚产物因为有EMC结构单元的存在,其分子结构中的C=O基团会使与之相邻的-CH2-基团和-CH-的C-H伸缩振动吸收强度大幅度降低,所以在此处的吸收峰很弱。综上所述,可以判定聚合反应的产物是苯乙烯2EMC共聚物。

二元醇类扩链剂的品种较多,主要有1,4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、新戊二醇等。三元醇化合物有丙三醇、三羟甲基丙烷(TMP)等。

在聚氨酯泡沫体的合成中,使用最多的是1,4-丁二醇。聚氨酯基本是(A-B)x类型的线型结构的嵌段共聚物,其软链段由聚醇大分子构成,硬链段是由二异氰酸酯与低分子二醇反应构成,而1,4-丁二醇具有适中的碳-碳链长度,能使软、硬链段产生微区向分离,使氨基甲酸酯硬链段的结晶性更好,即使得MDI-1,4丁二醇硬链能较好地定向;结晶和定向排列使聚合物分子间更容易形成氢链,意味着能产生较好的有序结晶,结晶的阻旋作用和聚合物链段迁移,最终表现出聚合物具有优异的韧性和硬度。



理化指标:2,2-二羟甲基丙酸(扩链剂亲水剂DMPA)是一种无味,白色结晶,易溶于水、甲醇、二甲基甲酰胺等,难溶于丙酮、苯、甲苯等。。新戊基结构使它有良好的耐热性、耐水性和颜色稳定性,它既具有醇的性质,又具有羟酸化合物的性质结构又赋予它一些特殊用途。

2,2-二羟甲基丙酸(扩链剂亲水剂DMPA)用途:DMPA是一种既有羟基又有羧基基团, 多功能受阻的二元醇分子,自由酸基团在与碱中和后,能积极提高树脂的水溶性或分散性能;引入极性基团,改进涂料的附着力和合成纤维的染色性能;增加镀膜的碱溶性。DMPA是一种多用途的有机原料。本产品在水性聚氨酯制造中既是扩链剂,又能使聚氨酯获得自乳化性能,可制成稳定性优良的自乳化性水性聚氨酯;还用于制备聚氨酯水乳液型皮革涂饰剂,是传统的水乳性聚丙烯酸酯皮革涂饰剂的升级换代产品;用作改进聚酯树脂的添加剤;用作制造光敏树脂和液晶的原料;用于环氧酯涂料、聚氨酯弹性体及粉末涂料;用于制造磁性记录材料及其粘合剂,以生产录音磁带、录像磁带、计算机磁带、数据记录磁带和磁卡等。



以脂肪醇类为主的扩链剂,在泡沫类产品中,主要用于高回弹软泡、半硬泡、RIM硬泡以及微孔弹性体等制品的生产中,它们不仅参与反应,具有扩链和交联作用,调节泡沫体结构和开孔率,提高产品的回弹性、刚性和力学性能,同时它还能降低原料组分粘度,改善原料各组分的相溶性。

脂肪醇类扩链剂在聚氨酯弹性体、涂料等产品中,尤其是MDI基PUR产品中,是应用极广的扩链剂。在新开发的醇类扩链剂中,值得提出简称为HQEE和HER的两种带有芳环的二醇扩链剂。

在脂肪醇类扩链剂中,除二官能基化合物以外,还经常使用三官能或四官能基化合物。常用有三羟甲基丙烷和季戊四醇等。它们在与异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯基团使分子链增长的同时,还会在生成的分子链中引出支链的反应点,使聚合物分子产生一定程度交联,形成网状结构。生产中常将它们与普通二元醇或二元胺配合使用,获得聚氨酯产品某些性能的改善和提高;

低分子量二胺类化合物与二异氰酸酯反应十分激烈,成胶速度迅速,生产不易控制,但它与异氰酸酯反应生成内聚能高的脲基,能赋予聚氨酯聚合物很好的物理机械性能;普遍采用受阻胺类化合物,其中最著名的是3,3'-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷;

在MOCA分子中,由于在氨基的邻位存在氯原子的吸电子作用和位阻功能,从而使氨基的反应活性适当降低,能够很好地适应聚氨酯凝胶工艺。同时,它又能赋予材料优异的机械性能,因此MOCA一直是聚氨酯产品生产中极其重要的扩链剂。


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