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TODI型聚氨酯弹性体扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-16 11:32:31
本文介绍TODI型聚氨酯弹性体扩链剂

以3,3′-二甲基-4,4′-联苯二异氰酸酯(TODI)和聚四氢呋喃均聚醚(PTMG)合成聚氨酯预聚体,分别以1,4-丁二醇(BDO)和二胺类的3,5-(E-300)、3,3′-二氯4,4′-二氨基二苯甲烷(MOCA)和4,4′-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)(M-CDEA)为扩链剂,研究了TODI型聚氨酯弹性体扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能和耐热性能的影响。

结果表明:以M-CDEA为TODI型聚氨酯弹性体扩链剂的TODI弹性体综合力学性能最为优异;在耐热性能方面,以4种TODI型聚氨酯弹性体扩链剂制备的TODI型聚氨酯弹性体的顺序为MCDEA〉MOCA〉BDO〉E-300。

浮辊剥离试样按照美国标准ASTMD3167制备。剥离强度、应力和撕裂强度测试在GT-AT-3000型拉力试验机上进行。聚合物结构在AV600型核磁共振仪上进行了测试。实验以氘代氯仿为溶剂,四甲基硅烷为内标完成。氘代氯仿的氢原子化学位移设定于7.24× LO-6,碳原子化学位移设定在7.7×10-5,其他原子位移都以他们为参照。

PU/PMMA破坏界面情况利用DigitalInstru-mentsMetrologyGroup原子力显微镜观察。PU/PMMA破坏界面元素组成和化学态分析在ESCALab250型X射线光电子能谱仪上进行。所用激发源为单色化功率为150W的AlKαX射线,实验采用固定通透能模式,各元素的窄扫描谱所用通透能为30eV,步长为0.05eV。谱图的荷电效应用来自烃碳的C1s(284.8eV)峰校正。



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。


PMMA/PU/PMMA复合板材的紫外-可见吸收曲线在Varian5000UV-Vis-NIR型分光光度计上获得。实验时,将未固化的PU浇注到两层3mm丙烯酸酯玻璃做面板制成的模具中, 95℃固化6h。放置1周后测试。透光率和雾度利用WGT-S型透光率雾度测定仪进行。接触角利用OCA20型视频光学接触角测量仪测试。

商品化的H12MDI主要组分是4, 4'位异构体,同时还含有3%~10%的2,4'位异构体。由于H12MDI中有多种异构体,这使得获得PU分子结构的难度大大增加。

对八种PU弹性体的1HNMR和13CNMR谱开展了细致研究,参考文献对谱峰进行了详细解析并逐一归属。[聚四氢呋喃二醇酯-H12MDI-乙二醇]PU的1HNMR和13 CNMR谱。将其谱峰与PU可能的结构进行对照,各H原子的对应关系如下:H11.60,H23.39,H34.02,H4,10 4.55~4.90,H53.75,H61.95,H70.94-1.71,H83.39,H91.07,H114.21(溶剂:CDCl3)。各个C原子的δ值为:C126.47,C270.57,C364.36,C547.05,50.33,C6,725.89~ 33.61,C832.62,33.69,C942.90,44.03,C1162.97,C12155.90,C13155.31(溶剂:CDCl3)

对其他七种扩链剂制得的聚氨酯进行了1 H-NMR和13C-NMR测试,确定了聚氨酯的分子结构,结果表明反应得到了预期的聚合物:[聚四氢呋喃二醇酯-H12MDI-一缩二乙二醇]聚氨酯、[聚四氢呋喃二醇酯-H12MDI-1,3丙二醇]聚氨酯、[聚四 氢呋喃二醇酯-H12MDI-1,2丙二醇]聚氨酯、[聚四 氢呋喃二醇酯-H12MDI-1,4丁二醇]聚氨酯、[聚四氢呋喃二醇酯-H12MDI-1,3丁二醇]聚氨酯、[聚四 氢呋喃二醇酯-H12MDI-1,5戊二醇]聚氨酯和[聚四氢呋喃二醇酯-H12MDI-1,6己二醇]聚氨酯。

Bernasconi等通过注塑成型工艺制备了一种玻纤呈取向结构的试样,并实现了试样皮层和核层在模内熔体流动方向上具有不同的纤维取向。通过改变试样切割方向与熔体流动方向的角度θ,得到了纤维取向与测试应力方向呈不同角度的试样。结果表明:当θ角为0°时,材料的拉伸模量(89.5 MPa)和弹性模量(4.6 GPa)最大,而断裂伸长率最小(6.47%);当θ角为90°时,材料的拉伸模量(53.2 MPa)和弹性模量(2.4 GPa)最小,而断裂伸长率最大(10.98%)。当纤维加入量超过30%后,材料的综合力学性能下降。

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