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透明聚氨酯弹性体用扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-3-24 22:40:39
以聚氧四亚甲基二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、1,4-丁二醇和不同的催化剂合成了透明聚氨酯弹性体,研究了合成方法、催化剂种类、异氰酸酯指数R、固化时间以及固化温度对该弹性体的力学性能、光学透明性、反应程度和热稳定性的影响。

结果表明:软段摩尔质量及透明聚氨酯弹性体用扩链剂的改变对体系的摩尔质量影响较小,但使力学性能有较大变化。采用复合催化剂,一步法制备的聚氨酯弹性体具有较好的综合力学性能、优良的热稳定性;与基体树脂聚碳酸酯的粘接性好,复合材材的光学透明性优良;助催化剂K的使用可提高聚氨酯弹性体的耐热性和光学透明性。

透明聚氨酯弹性体用扩链剂由低聚物多元醇、二异氰酸酯和透明聚氨酯弹性体用扩链剂反应合成,由于其相容性好,对多种基体粘接性强,且可具有优良的光学透明性,近年来在光学设备、高档建筑材料、安全防护等方面的应用不断扩展,高性能透明聚氨酯弹性体已越来越受到人们的重视。

但由于应用领域特殊,往往要求其既具有高的力学性能和热稳定性,又要求好的光学透明性及耐候性等,因此合成比较困难,也是近年来的研究热点。

本文以聚氧四亚甲基二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、1,4-丁二醇为原料,在复合催化剂催化下合成了透明聚氨酯弹性体,研究了合成方法、催化剂、异氰酸酯指数R、固化时间等对该弹性体的力学性能、光学透明性、反应程度和热稳定性的影响。

实验原料及提纯:聚氧四亚甲基二醇(PTMG):数均摩尔质量分别为1000g/mol(PTMG1000)和2000g/mol(PTMG2000),真空干燥处理;异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI):FlukaChemieAG;1,4-丁二醇(BD):CP,真空干燥处理;乙二醇(EG):真空干燥处理;二月桂酸二丁基锡(DBTDL):CP;辛酸亚锡(Snoct):CP;助催化剂K:分析纯。

一步法合成。将聚合物多元醇、透明聚氨酯弹性体用扩链剂和催化剂加入装有温度计和搅拌器的三颈瓶中,加热熔融,搅拌升温到100 ~110℃,抽真空。降温到60℃以下,加入异氰酸酯,反应达到一定粘度后出料,最后在120℃下固化4h。

将聚合物多元醇和催化剂加入装有温度计和搅拌器的三颈瓶中,加热熔融,搅拌升温到100~110℃,抽真空,加入异氰酸酯,反应一段时间再加入扩链剂,达到一定粘度后出料,最后在120℃下固化4h。



4,4'-双仲丁氨基三苯基甲烷(MDBA)

包装规格

18  公斤 马口铁桶

200 公斤 铁桶

贮存( 使用 )注意事项

储存于标识正确的密闭容器中,置于凉爽通风处,远离火源。

避免眼睛接触,避免长期皮肤接触或吸入蒸汽。切勿摄入。严禁在存贮容器附近

使用焊、割设备,以免引起蒸汽爆燃。


力学性能:将压成片状的聚氨酯胶切成哑铃状试样(测试部分尺寸为:3mm×10mm),在INSTRON4302型万能材料试验机上进行测试,拉伸速度500mm/min,实验温度25℃。 摩尔质量:采用Agiulent1100LC型凝胶渗透色谱仪(GPC),Plgel10μmMIED-B型色谱柱,流速1mL/min,溶剂四氢呋喃,温度20℃。

TGA分析:采用2950(TA)型热分析仪,N2保护下,以10℃/min的速率在200~500℃区间内升温。 透光率:将未固化的PU浇注到两层聚碳酸酯PC透明基板(2mm厚)间,120℃下固化4h。放置10d天后将裁好的PC/PU/PC复合板材(50mm×12mm×7mm)在721B型分光光度计上测试。

反应程度(P):将约4mg聚氨酯弹性体中的异氰酸酯基与过量二正丁胺在甲苯溶液中反应,生成相应的取代脲,反应完成后,用盐酸标准滴定溶液滴定所余的二正丁胺。

NCO%—异氰酸酯基质量分数,%;V1,V2—分别为空白试验和试样消耗盐酸标准滴定溶液的体积,mL;c—盐酸标准滴定溶液的浓度,mol/L;m—试样质量,g;0.042为1.00mL盐酸标准滴定溶液相当的以克表示的异氰酸酯基的质量。

一步法聚氨酯弹性体比两步法聚氨酯弹性体的综合力学性能好,因为采用一步法合成聚氨酯弹性体时,聚醚二元醇(PTMG1000)完全反应之前,由于强烈的氢键作用使硬段已先建立起有序结构,有序结构成为物理交联点,有增强的作用,比两步法聚氨酯弹性体中硬段所起的作用大。本实验均由一步法合成。

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