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CHDI型聚氨酯彈性體擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-4-25 21:55:50 |
將CHDI型聚氨酯彈性體擴鏈劑制成的聚氨酯彈性體與MDI、PPDI、亞甲基二環(huán)己基24，4′2二異氰酸酯(HMDI)制成的聚氨酯彈性體的主要物性進行了對比。結(jié)果表明，CHDI型聚氨酯彈性體擴鏈劑制成的聚氨酯彈性體在較低的硬段含量下就具有較高的硬度，CHDI型聚氨酯彈性體擴鏈劑制成的聚氨酯彈性體比MDI型、HMDI型，甚至比PPDI型彈性體具有更好的高溫力學(xué)性能。
另外，異氰酸酯過量的前提下加入三聚催化劑或進行后硫化的工藝措施，可在彈性體中形成穩(wěn)定的異氰酸酯交聯(lián)，從而使彈性體的耐熱性能提高。
催化劑。脂環(huán)族異氰酸酯反應(yīng)活性較低，反應(yīng)體系須加催化劑，以促進反應(yīng)按預(yù)期的方向和速度進行。最有實用價值的催化劑是有機金屬化合物，高分子的有機羧酸、叔胺類化合物也對異氰酸酯的化學(xué)反應(yīng)有很好的促進作用。
張曉華等以PTMG、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、1，42丁二醇(BDO)和不同的催化劑異辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫及助催化劑K合成了透明聚氨酯彈性體，研究了催化劑種類對該彈性體的力學(xué)性能、光學(xué)透明性、反應(yīng)程度和熱穩(wěn)定性的影響。
結(jié)果表明，采用復(fù)合催化劑異辛酸亞錫及其助催化劑K，由于助催化劑K能夠吸收NCO基與水反應(yīng)放出的CO2和有利于交聯(lián)鍵的形成，因而制備的聚氨酯彈性體具有較好的綜合力學(xué)性能和優(yōu)良的熱穩(wěn)定性。
交聯(lián)劑。聚氨酯彈性體的優(yōu)良特性與其物理交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。物理交聯(lián)指的是硬段間及硬軟段間形成的氫鍵作用;化學(xué)交聯(lián)指的是交聯(lián)劑所形成的分子間的共價交聯(lián)鍵。
化學(xué)交聯(lián)的產(chǎn)生阻礙了軟段的活動性，這樣，構(gòu)成晶格點陣的空間自由度減少，不利于軟段結(jié)晶，妨礙硬鏈段間彼此靠攏，靜電作用減弱，氫鍵難以形成，從而使微相分離程度降低。
張曉華等采用一步法以異佛爾酮二異氰酸酯、聚氧四亞甲基二醇、1，42丁二醇和聚氧化丙烯三醇(N3010)為原料合成了透明聚氨酯彈性體，通過DSC、FT2IR、TG等方法研究了物理交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián) 對聚氨酯彈性體的力學(xué)性能、光學(xué)透明性和熱穩(wěn)定性的影響。
2,2-二羥甲基丁酸(擴鏈劑親水劑DMBA)用途：DMBA是帶有兩個活性的羥甲基團的新戊基羧酸，因此可以被用作合成水性高分子體系，可廣泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、環(huán)氧樹脂等方面。DMBA在不同溶劑中具有比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被視為水性聚氨酯用新一代綠色環(huán)保型擴鏈劑和內(nèi)乳化劑，生產(chǎn)水性聚氨酯膠黏劑，無需使用有機溶劑，有機殘留物為零。不存在使用DMPA熔點高、溶解慢、反應(yīng)時間長、能耗高、產(chǎn)品性能差、需要加入有機溶劑、溶劑殘留量大等問題。還可用于水性環(huán)氧樹脂、聚酯等膠黏劑的制造。目前水性聚氨酯、水性樹脂、水性膠粘劑、水性涂料等水性產(chǎn)品多用途改性助劑(親水?dāng)U鏈劑)，作為單體，改性過程中，二羥甲基丁酸(DMBA)無需添加任何有機溶劑(以水代替)，生產(chǎn)工藝更加簡單，性能穩(wěn)定，.其中二羥甲基丙酸(DMPA)以優(yōu)越的性價比使得其在水性領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍！
結(jié)果表明，加入交聯(lián)劑三元醇N3010，聚氨酯彈性體在硬段間形成交聯(lián)，透光率、熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能與未加交聯(lián)劑的聚氨酯彈性體相比有明顯提高。
聚合工藝條件對彈性體耐熱性影響。脲基和氨基甲酸酯基的熱穩(wěn)定性大于脲基甲酸酯和縮二脲的熱穩(wěn)定性，這說明增加彈性體分子中脲基和氨基甲酸酯基的摩爾分數(shù)，減少脲基甲酸酯基、縮二脲基團的摩爾分數(shù)，可以提高彈性體的熱穩(wěn)定性，即嚴格控制工藝條件，特別是反應(yīng)物的用量和純度，使反應(yīng)盡可能多生成脲基和氨基甲酸酯基，對改善彈性體的耐熱性具有重要意義。
聚氨酯的反應(yīng)一般有一步法、預(yù)聚法和半預(yù)聚法等。一步法比較簡單，但產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)往往不規(guī)整，性能較差，預(yù)聚法和半預(yù)聚法就要好一些。德國專利報道采用半預(yù)聚法制得軟化溫度為147℃的聚氨酯彈性體。另外，120℃左右的溫度下4h以上的后硫化條件也可提高聚氨酯彈性體澆注膠的耐熱形變性能。
純聚脲涂料是異氰酸酯封端的預(yù)聚物和僅含有端胺基樹脂與擴鏈劑的固化共混物間一步反應(yīng)的結(jié)果。另一方面，雜化聚脲是由異氰酸酯封端的預(yù)聚物，與含有羥基和端胺基樹脂與擴鏈劑的固化共混物反應(yīng)得到的產(chǎn)物。
雖然幾乎沒有觀察到純聚脲和雜化聚脲的最終物能和機械性能有差別，雜化聚脲中加入含羥基的樹脂時需要加入催化劑以保持與純聚脲相同水平的反應(yīng)活性。由于水和端羥基樹脂與反應(yīng)性異氰酸酯基團之間的競爭性反應(yīng)，雜化聚脲變得對濕氣的，當(dāng)有高含量的水分存在時會形成氣泡。
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固化劑|擴鏈劑|交聯(lián)劑
