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阳离子型聚氨酯扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-4-26 15:56:47
含叔胺基的二羟基化合物是一类常用的阳离子型聚氨酯扩链剂。阳离子型聚氨酯扩链剂通过季铵化反应或用酸中和,链段中的叔胺基生成季铵离子具有亲水作用。其中以N-甲基二乙醇胺最为常用。二亚乙基三胺与环氧氯丙烷的反应产物也是一种特殊的阳离子型聚氨酯扩链剂。

将小聚氨酯脲或聚脲试样溶解在DMF中(质量分数为10%左右),将此溶液涂在KBr盐片上干燥后用Nicolet5DXCFTIR仪测定其红外光谱。测试条件为:TGS检测器,4cm-1分辨率,扫描32次。DSC测试:称取5~10mg聚氨酯脲或聚脲试样,用TAModulatedDSC2910差示扫描量热仪,在-120~300℃范围内氮气气氛下进行扫描测试,升温速率为20/min。℃。

力学性能测试:将聚氨酯脲或聚脲试样按照GB1690-82裁成标准试样,用岛津AG-2000A材料力学测定仪在25℃下进行测试,拉伸速率为50mm/min。聚氨酯脲和聚脲的硬度按照ASTMD2240-85用LX-A型邵氏橡胶硬度计进行测试。测定撕裂强度时先按照ASTMD624-81裁成C型标准试样,然后用岛津AG-2000A材料力学测定仪在25℃下进行测试,拉伸速率为500mm/min。聚氨酯脲或聚脲试样吸水性根据GB1034-86测定。

不同扩链剂合成的聚氨酯脲和聚脲的DSC曲线,所有聚氨酯脲和聚脲的DSC图谱中均在-54~-50℃区域内出现二级转折,以及在150~250℃之间出现吸热峰(Tm),前者为聚氨酯脲或聚脲中软段相的玻璃化转变温度(Tg),后者可能与聚氨酯脲或聚脲硬段微区中某种有序结构的解离有关。

IPDA扩链聚氨酯脲和聚脲的Tg值均要高于EDA和HDA扩链的聚氨酯脲和聚脲,说明它们软段相和硬段相的混合程度要比EDA和HDA扩链的聚氨酯脲和聚脲要好。IPDA扩链聚氨酯脲和聚脲的Tm值高于EDA和HDA扩链的聚氨酯脲和聚脲的Tm值,但吸热峰的热焓值(ΔHm)较低。



2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂DMBA)用途:DMBA是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、环氧树脂等方面。DMBA在不同溶剂中具有比DMPA更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。

DMBA被视为水性聚氨酯用新一代绿色环保型扩链剂和内乳化剂,生产水性聚氨酯胶黏剂,无需使用有机溶剂,有机残留物为零。不存在使用DMPA熔点高、溶解慢、反应时间长、能耗高、产品性能差、需要加入有机溶剂、溶剂残留量大等问题。还可用于水性环氧树脂、聚酯等胶黏剂的制造。目前水性聚氨酯、水性树脂、水性胶粘剂、水性涂料等水性产品多用途改性助剂(亲水扩链剂),作为单体,改性过程中,二羟甲基丁酸(DMBA)无需添加任何有机溶剂(以水代替),生产工艺更加简单,性能稳定,.其中二羟甲基丙酸(DMPA)以优越的性价比使得其在水性领域应用较为普遍!



前者可能归因于IPDA扩链的聚氨酯脲和聚脲中硬段刚性较好,导致其有较高的Tm值;后者可能是因为EDA和HDA分子结构比较对称,从而使它们形成的硬段容易规整地折叠在一起,形成更加好的有序结构,导致EDA和HDA扩链的聚氨酯脲和聚脲有较高的ΔHm值以及较差的软段和硬段相混合程度。

IPDA扩链的聚氨酯脲和聚脲的Tg范围也要宽于EDA和HDA扩链的聚氨酯脲和聚脲,由于软段相的Tg范围是和体系中相界面的宽窄成正比,所以DSC扫描结果表明,IPDA扩链的聚氨酯脲和聚脲的相界面要比EDA和HDA扩链的聚氨酯脲和聚脲要宽,即说明它们软段和硬段的相混合程度要比EDA和HDA扩链的聚氨酯脲和聚脲要好。从以上的分析可看出,不同扩链剂对聚氨酯脲和聚脲的影响是类似的。

在聚氨酯脲和聚脲体系中NH和羰基或醚键会形成氢键,特别是硬段中的NH和羰基间形成氢键的强弱直接影响到体系中硬段的有序结构,因此我们用FTIR考察了扩链剂对聚氨酯脲和聚脲氢键的影响。为了定量研究氢键化程度,着重研究羰基区域的FTIR谱图,可以观察到在聚氨酯脲和聚脲的羰基区分别在1630~1720cm-1和1630~1690cm-1中存在多重谱带。羰基区进行自解卷集后得到5~6个峰,对应于氨酯羰基或脲羰基形成氢键的不同状态。

DytekA 这个通过碳链上第五碳原子甲基支链化胺类化合,使得其衍生物具有独特性能,如低粘度、高弹性和良好相容性能。试用二元酸,Dytek?A生成高分子量多元胺的聚合物和共聚物,该类化合物,同用乙二胺类化合物所制备的聚合物和共聚物相比,其具有熔点低、结晶度小性能;其树脂类中许多产品是透明的。

含多羟基或胺基等活泼氢原子的化合物可用于生产聚醚多元醇,作起始剂使用。聚醚多元醇的官能度与起始剂的官能度相关。多元醇、多元胺、醇胺化合物可单独用作聚醚多元醇的起始剂,也可2种或3种混合,作为起始剂,例如甲苯二胺/甘油、蔗糖/甘油、甘露醇/乙二醇等组合。


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