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亲水性聚氨酯扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-2-19 17:40:07
亲水性聚氨酯扩链剂TDI和高亲水性聚醚多元醇反应,得到聚氨酯预聚体,再和MDI聚合成环保型亲水性聚氨酯注浆堵水材料。

探讨了该材料的反应原理和亲水性聚氨酯扩链剂TDI用量对其特性的影响,指出随着亲水性聚氨酯扩链剂TDI用量的增大,该材料的密度、黏度及发泡率均先降低后升高,包水性和凝胶时间先上升后下降;当异氰酸根指数R为1.5:为7时,该材料的综合性能最优。

聚氨酯注浆堵水材料由聚氨酯树脂与一些添加剂组成,遇水后能立即与水发生扩链、支化及交联反应,产生CO气体,造成体积膨胀并最终生成一种不溶于水的、有一定强度的凝胶状固结体。该材料综合性能优良,应用面广Ⅲ。

这类材料中,亲水性聚氨酯注浆堵水材料具有更突出的优点,所含树脂预聚体具有良好的亲水性,遇水自乳化,渗透性强,对水质适应能力强,堵动水能力好,无溶剂臭味;与水反应可形成凝胶体,无毒无污染等。

游离TDI,在使用过程中会对环境产生污染和对施工人员造成伤害;而二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)则因其蒸气压较低,在呼吸吸人和皮肤吸收方面毒性较低,且挥发性亦低,使之在通常条件下短时间暴露接触(如少量泄漏、撒落等)所产生的毒害性较小同。因此,本研究拟使用过量的多元醇和TDI反应扩链,使用波美比重计测试预聚体密度,即A组分的密度。

1_3_3黏度取预聚体10mL左右(以所测液体浸没转子为准),装在Brookifeld黏度计的测量池中,将恒温水浴锅温度设定为25cI=,选取sc一34转子,设定转速为5r/min,开始测量,待读数稳定后,记录。

包水性。TDI反应充分,然后再用低毒性的MDI和端羟基预聚体进一步反应扩链,从而得到环保型的聚氨酯注浆堵水材料预聚体。本文初步探讨了其合成原理与工在标准试验条件(JC/T2041-2010)下,将A组艺,研究了扩链剂TDI用量对环保型聚氨酯注浆堵水材料各种性能的影响。

实验部分。与l0倍水混合,待烧杯中试样与水充分反应,倒不出水时视为试样完全胶凝固化。记录A组分与水开始混合至试样完全胶凝固化的时间,即为其包水性。

胶凝时间。亲水聚醚多元醇6040,工业级;甲苯二异氰酸酯(TDI一80),工业级;二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI一50),工业级;有机膦类阻燃剂,工业级。



MDBA是4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,是一种液体仲二胺, 由于其中每个氨基上的氢原子被一个仲丁基取代,在有限的空间里活泼氢原子和仲丁基的 结合产生了许多独特的性能,氨基部分形成了影响硬段的脲键,而丁基则起内增塑剂作用。 它与聚合物母体相连,既不会浸出,也不会析出。同时烷基增加了二胺的溶解性,使它几乎能与任何多元醇和多元胺混合。


在标准试验条件(JC/T2041-2010)下,用天平称取试样A组分20g加入烧杯中,加入100g水,迅速搅匀(约l0s)后静止,得白色乳浊液。之后用玻璃棒不断探测其表面黏度变化,当玻璃棒离开液面出现拉丝现象时,视为该试样已凝胶化。记录从试样与水开始混合到出现拉丝现象的时间,即为凝胶时间。1.3.6发泡率在标准试验条件(JC/T2041-2010)下,用天平称取A组分于带刻度的干燥容器中,加入5倍水。

样品制备。取一定质量的亲水性聚醚多元醇6040,在真空条件下脱水干燥,冷却至室温后,再加入定量的TDI一80,60℃反应4h,此时异氰酸根指数记为R。;再加入MDI一50,80℃反应1h,总的异氰酸根指数记为R:,加入有机膦类阻燃剂,反应结束,制得亲水性聚氨酯迅速搅匀。待发泡结束后,用排水法测其体积数,计算体积膨胀的倍数,即发泡率。

热稳定性。预聚体,记为组分A;将催化剂、交联剂等加入水中,混匀,记为组分B。

采用热重分析仪(TG209F3)对组分A的热稳定性进行测试,温度范围25~600℃,升温速率为10℃/airno

将A组分与B组分迅速混合、搅匀、注入模具中,涨定成型得到环保型聚氨酯注浆堵水材料凝胶体。

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