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水性聚氨酯胶膜扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-13 19:09:25
本文介绍水性聚氨酯胶膜扩链剂

以异佛尔酮二异氰酸脂(IPDI)和聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA2000)为原料,采用不同类型的水性聚氨酯胶膜扩链剂制备了一系列水性聚氨酯样品。

采用红外光谱、差示扫描量热法对样品的结构和结晶性能进行表征,探讨不同水性聚氨酯胶膜扩链剂对水性聚氨酯结晶性能和力学性能的影响。
结果表明,随着水性聚氨酯胶膜扩链剂碳原子数目的增加、支链结构扩链剂比重的减小,水性聚氨酯的结晶性能增加,力学性能明显改善;当混合扩链剂中一缩二乙二醇(DEG)与新戊二醇(NPG)质量比为4∶1时,聚氨酯的结晶度为34.0%,拉伸强度达到32.83 MPa。

扩链剂从物理性状上来说有固体和液体之分。固体扩链剂如MOCA、氢醌双羟乙基醚(HQEE)等;液体扩链剂如1,4-丁二醇、二甲硫基甲 苯二胺(DMTDA)等。此外,还有一些功能化的扩链剂,如扩链剂具有一定阻燃作用、催化作用、生物相容性等。聚氨酯弹性体扩链剂种类繁多,性能各异,研究开发成本低廉,性能优异,操作方便的扩链剂是其发展趋势。

二元醇类扩链剂。沈阳大学的宫克用对苯二酚、甲醛和二甲胺为原料,在氮气的保护下,对苯二酚和聚甲醛加热至 60 ̄80!搅拌反应1h,冷却至20 ̄30!后再加入二甲 胺,搅拌反应1.5h之后再次加入聚甲醛,加热至 60 ̄80!搅拌反应1h,冷却至20 ̄30!加入二甲胺25g,温度保持在60 ̄80!搅拌反应2h。然后在温度为110 ̄120!,压力为1333Pa条件下对上述初产物进行 减压脱水,最终产物含水量要低于0.3%。经过上述处理,最后得到2,5-二-二甲胺基甲基-1,4-苯二酚,收率达93.6%"。



4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,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。


以对苯二酚为原料,令其与甲醛和二甲胺进行曼尼希(Mannich)反应,所得中间产物再进一步重复上述过程,即进行二次的曼尼希(Mannich)反应,从而在同一化合物中同时引入了酚羟基和叔胺基,增加了其结构和性能的多样性,同时既具有催化功能的叔胺基,又具有交联和扩链功能的酚羟基,达到同时催化和扩链的双重目的。 张田林、胡黎东、沈燕等以苯胺、环氧丙烷、溴等为原料,氯仿为溶剂,在20 ̄25!条件下,采用连续滴加溴的工艺过程合成N,N-二(2-羟丙基)-2,4,6三溴苯胺(BHTBA)。

由于该扩链剂含有溴元素,具有很强的阻燃作用,用作聚氨酯扩链剂和不饱和聚酯树脂等合成材料的反应型阻燃剂。 N,N-双(2-羟丙基)苯胺是一种短链二元醇,常温下为粘稠液体,作为聚氨酯弹性体、反应注射成型的扩链剂时,不仅与其他原材料的相容性好,而且制得的聚氨酯制品具有优良的力学性能,在端羟基聚丁二烯聚氨酯体系中其应用效果尤其明显。因此有的文献把它称作“补强扩链剂”,它还具有一定的催化作用。魏建国等直接以苯胺及环氧丙烷为原料,在100" 120!条件下,苯胺与环氧丙烷的摩尔比为1:2.05进 行回流反应,然后抽真空脱去低分子的易挥发的物质可得到成品,收率高达98%以上。

扩链剂氢醌双羟乙基醚(HQEE)是一种新型无毒扩链剂,可以代替MOCA有许多优点,广泛应用于聚氨酯弹性体热塑性聚氨酯中,能提高聚氨酯耐温性、抗撕裂强度,提高胶料储存稳定性,对改善和调节聚氨酯的性能有很大作用,传统的合成方法是在加压下以氢氧化钠作催化剂用对苯二酚与环氧乙烷反应。

曹文君改进成用2#氯乙醇常压醚化并选择分离得到白色和浅灰色结晶的方法得到HQEE。其实质是威廉姆逊醚的合成反应: 首先在反应瓶中按投料比加入对苯二酚、2—氯乙醇、氢氧化钠,升温至80"90!,反应一定时间后,待反应液由深红色透明状转变为棕色混浊状时,停止反应。然后静止,冷冻过夜后抽滤。滤饼用酸浸泡再用溶剂萃取。分离出有机层,静止,冷冻过夜后抽滤,得到氢醌双羟乙基醚(HQEE)成品。

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