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聚氨酯(脲)彈性體的擴鍊劑

來源:邵君( 先生,國内國際部經理 ) 發布時間:2018-5-30 14:40:13
聚氨酯彈性體的合成方法大體分為本體法和溶液法兩種,本體法生産成本低,但反應較難控制,所得彈性體分子結構不如溶液法得到的聚合物規整。本文采用這兩種合成方法。

本體聚合。本體法采用一步法進行,即将低聚物多元醇、二異氰酸酯、聚氨酯(脲)彈性體的擴鍊劑等同時混合均勻後直接注入反應器中,在反應器中進一步反應。先将PBA放入80攝氏度烘箱預熱,BDO與MDI均放入60攝氏度烘箱預熱,然後在四氟燒杯中按設計配方準确稱量各原料,稱量順序為PBA、BDO,最後加入MDI。

立即快速攪拌反應,轉速1000r/min以上,攪拌1~2min,反應劇烈放熱時,快速将其倒入反應器中,置入70攝氏度烘箱8h以上,然後轉移到120攝氏度烘箱熟化2h。待樣品冷卻後将其從反應器取下,備用。

耐水解性能:将試樣放入100攝氏度的沸水浴中水煮8h後,放入60攝氏度的真空烘箱中幹燥1d,然後進行拉伸性能測試,計算水解老化前後的拉伸強度損失。

溶液聚合。溶液法采用兩步法進行:首先是預聚體的制備,将幹燥後的PBA和PTMG加入到500mL四頸瓶中,N2保護下機械攪拌,在70攝氏度時将處理過的MDI和70mLDMF,用恒壓滴液漏鬥緩慢滴加至四頸瓶中反應。

控制溫度在60~70攝氏度反應大約2h,得聚氨酯預聚體。其次為擴鍊反應,按照-NCO的含量算出要加入聚氨酯(脲)彈性體的擴鍊劑的質量,并按計算值加入處理過的聚氨酯(脲)彈性體的擴鍊劑,充分攪拌。控制溫度在70~80攝氏度反應大約1.5~2h,反應結束後将物料倒入幹淨的聚四氟乙烯模具中,置于70攝氏度鼓風烘箱中除去溶劑DMF。

硬段對聚氨酯彈性體性能的影響 以PBA為軟段,采用本體法,合成出一系列硬段(HS)質量分數分别為23%、28%、32%、35%和39%的聚氨酯彈性體。用GPC測得Mn=5.9?104 ~6.9?104 。

紅外光譜,3340~3336cm-1附近的寬峰是氨酯(脲)鍵N%H的伸縮振動,1734cm-1 處的吸收峰為羰基的伸縮振動,1176cm-1為C%O%C的伸縮振動,以上吸收帶的出現表明了氨酯鍵的形成。



對苯二酚二羟乙基醚(芳香族二醇擴鍊劑HQEE)-固體應用範圍

油井密封件、叉車輪胎、液壓汽缸密封件、傳送帶等PU制品,還可用于氨綸.

對苯二酚二羟乙基醚(芳香族二醇擴鍊劑HQEE)-固體是一種對稱的芳香族二醇擴鍊劑。它與MDI有着良好的配伍性,能明顯提高、改善制品的抗張強度、硬度和回彈性能。 HQEE/MDI是與MOCA/TDI并列的一個PU彈性體系列,使用該産品的PU一般用于對産品物理性能有高要求的領域.



此外在2270cm-1附近并沒有出現吸收峰,這表明%NCO基團已經被聚氨酯(脲)彈性體的擴鍊劑反應完畢,2953cm-1和2868cm-1處的2個強峰對應%CH2%肩峰的伸縮振動,1218cm-1處的窄峰是O=C%O%C吸收譜帶伸縮振動,1532cm-1左右的中強峰為苯環上%C=C%鍵的伸縮振動,從以上特征峰分析可看出,該樣品的異氰酸酯為芳香族異氰酸酯,軟段為聚酯型。

随着硬段質量分數的增加,代表參與形成氫鍵的羰基峰(1702cm-1)的強度增加,而自由羰基的伸縮振動峰(1730cm-1)強度減弱。硬段間氫鍵的作用力和偶極偶極的相互作用力的強弱是影響羰基伸縮振動峰強度的主要因素。

因此,随着硬段含量的增加,更多的%C=O和%HNCOO%參與形成氫鍵,導緻硬段分子鍊之間的相互作用力增加。實驗證明,随着硬段含量提高,其序列長度也增加,軟硬段的相容性變差,體系中形成了更多的氨基甲酸酯基團,即體系中有了更多的質子給體與受體,使得整個體系的氫鍵化程度提高。

黑色區域一般是聚氨酯的硬段微區,而棕色區域則歸于軟段微區,硬段分布在軟段中,呈明顯的微相分離。

随着硬段含量的增加,硬段區域中羰基之間的氫鍵的相互作用增加,并且硬段中苯環産生的誘導偶極的作用也增強,硬段更容易聚集,導緻硬段含量在35%左右的相疇明顯大于23%的,呈現更明顯的相分離狀态,較強的極性力和氫鍵使硬段聚集得更加緊密,結晶度較高,形成明顯的硬段相,均勻地分布在軟段中,起到物理交聯點的作用,該結構的存在能夠明顯提高聚合物的力學強度。

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