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双酚A扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-2-17 16:39:04
通过不同双酚A扩链剂用量的WPU乳胶粒的显微镜照片可以看出,乳胶粒的粒径随着双酚这主要是由于双酚A扩链剂的分A用量的增加略有降低。

分子量远远小于PPG21000的分子量,所以随着双酚A扩链剂用量的增加,预聚体的分子量逐渐降低,粘度下降,含羧基的预聚体在油相向油水界面扩散时阻力小,可以看出,经过100℃2h的反应,MAH的存在量已经很少,在1850cm和1786cm的两个特征吸收峰已经非常小,说明转化率是比较高的。在1720cm-1附近出现了Α,Β2不饱和酯基的吸收峰和2500~2700cm-1之间的羧基的吸收带。

这些都说明反应使聚氨酯的多元醇单体中引入了羧基。当这些单体与其他单体反应以后,以2NCO为端基的预聚体中就含有了羧基,在三乙醇胺的水溶液中乳化时就比较容易,所以得到的乳胶粒就比较小。

扩链剂对WPU涂膜的应力应变行为的影响。同油性聚氨酯一样,水性聚氨酯成膜以后的力学行为与聚氨酯的扩链剂的种类和用量有直接的关系。Fig.4是不同EOAEG比例的WPU涂膜的拉伸曲线。可以看出,乙醇胺与乙二醇两种扩链剂的比例对树脂的断裂强度和断裂伸长率的影响很小。

但是,两种扩链剂的比例对树脂在低伸长率下的性能影响很大,在伸长率小于300%时,一定形变下的应力随着乙醇胺扩链剂比例的增加显著地提高,而伸长率超过500%以后,4条曲线几乎重合。

这说明,由脲基形成的氢键在伸长率为300%以下,虽然已经被部分破坏,但能起到物理交联的作用,当伸长率超出500%以后,这种物理交联几乎被完全破坏,几条曲线趋于重合。同时也说明,由脲基形成的氢键比胺基酯基形成的氢键要强得多,提高脲基的含量有利于提高树脂在低形变下的模量。

扩链剂双酚A的用量对树脂的应力应变行为有更加明显的影响,Fig.5是不同双酚A用量的WPU涂膜的拉伸曲线,可以看出,随着扩链剂用量的增加,拉伸曲线向高处移动,说明树脂的模量随着扩链剂的增加而明显地提高,伸长率随着双酚A的增加而降低,而断裂强度先是随着双酚A的增加而提高,继而又下降,当双酚A的用量为7.1%时断裂强度最大。



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双酚A作为扩链剂与一般的脂肪族扩链剂有所不同,其不仅可以凭借高浓度的胺基甲酸酯基形成的氢键起到交联作用,更重要的是利用其本身的两个苯环和TDI上的苯环的刚性增加了硬段间的相互作用,所以双酚A作为扩链剂比一般的脂肪烃二元醇更能提高树脂的强度。

用量对树脂的软段没有明显的影响这一现象进一步说明双酚A与TDI反应形成的链段是聚氨酯的硬段。同时还说明树脂是微相分离结构,由于采用的多元醇的分子量只有1000,所形成的软段比较短,不能形成完整的相,再加上水性聚氨酯的扩链剂不仅有双酚A,还有与异氰酸酯起反应的水,造成软段和硬段的大小都具有多分散性,所以,这种微相分离结构非常复杂,相与相之间没有明显的界限,在粘弹谱图上只看到1个非常宽的由多相共同贡献的内耗峰。

双酚A的加入拓宽了聚氨酯的内耗峰,但是内耗开始升高的最低温度仍然是-50℃左右,对树脂的耐低温的性能影响不大,却提高了树脂的耐热性能,使树脂在很宽的温度范围内处于皮革态。因此以双酚A作扩链剂,通过调整其用量,可以获得硬度适宜的皮革态的高分子材料。

乙二醇比例的WPU薄.。可以看出,除内耗峰的温度随着乙醇胺的增加略有提高外,图形的形状无任何变化。其原因是乙醇胺与乙二醇的分子量非常接近,因此尽管两种扩链剂的比例改变但是扩链剂的总摩尔数没有改变,也就是说,改变扩链剂的比例并没有改变树脂硬段与软段的比例,只是改变了硬段之间的相互作用力。硬段之间的相互作用除去是内耗峰的温度略有提高,对粘弹谱图的形状几乎没有影响。

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