聚氨酯(PU)彈性體分子擴鏈劑
聚氨酯的原材料主要有三種:多異氰酸酯、低聚物多元醇和聚氨酯(PU)彈性體分子擴鏈劑。多異氰酸酯與多元醇(或多元胺)作用后生成含有氨基甲酸酯結構的鏈節，達到一定程度時(shí)，再由聚氨酯(PU)彈性體分子擴鏈劑將各鏈節組合成長(cháng)鏈。
其中，在工業(yè)合成生產(chǎn)中主要用到的多異氰酸酯有甲苯二異氰酸酯(TDI)、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和六亞甲基二異氰酸酯(HDl)。常用的低聚物多元醇可以分為兩類(lèi):聚酯多元醇和聚醚多元醇。聚氨酯(PU)彈性體分子擴鏈劑常用二元醇、二元胺類(lèi)物質(zhì)。
下面介紹聚氨酯的發(fā)展歷史、合成的基本知識以及不同的改性方法。
聚氨酯(PU)彈性體通常為(AB)n型結構，由軟段和硬段以嵌段、接枝或互穿網(wǎng)絡(luò )的方式組成。其最基本的單元為聚氨基甲酸酯。由于其綜合性能出眾，在很多領(lǐng)域都有重要的應用。聚氨酯的綜合性能主要表現在其兼有從橡膠到塑料的許多寶貴特點(diǎn)。
如硬度范圍寬、強度高、耐磨、耐油、耐臭氧性能優(yōu)良，且具有良好的吸振，抗輻射和耐透氣性能，具有高拉伸強度和斷裂伸長(cháng)率，良好的耐磨損性、抗撓曲性、耐溶劑性，而且容易成型加工，并具有性能可控的優(yōu)點(diǎn)。所以在很多的領(lǐng)域都有著(zhù)不可替代的應用。
聚氨酯和其他高分子材料一樣，其性能受多方面因素的影響。主鏈分子結構的基本構成、分子量、分子間的作用力、結晶傾向、支化和交聯(lián)，以及取代基的性能、位置和體積大小。所以，由不同的原材料制得的聚氨酯在性能上存在著(zhù)一定的差異。
選用不同的擴鏈劑和交聯(lián)方法對性能都將產(chǎn)生不同程度的影響。采用低分子二胺做擴鏈劑，在基體內生成強極性、耐水解的脲基，使得制品表現出優(yōu)良的抗拉伸強度和抗撕裂強度，但扯斷伸長(cháng)率和耐候性卻比較差。而二醇擴鏈劑則能同時(shí)賦予PU優(yōu)良的耐候、抗拉伸和抗撕裂性能。
4,4'-亞甲基雙(2-乙基)苯胺(芳香族二胺類(lèi)擴鏈劑MOEA)
本品為氨基鄰位乙基取代的芳香族二胺類(lèi)擴鏈劑,與TDI和MDI預聚體有著(zhù)良好的相容、配伍性,反應速度較快,與E100搭配可用于反應注射成型和聚脲噴涂工藝,制品具有優(yōu)良的物理以及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能.用于聚脲彈性防水材料,可有效提高材料的強度、耐植物穿刺和耐老化性能.本品也可用作環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑,賦予制品良好的抗張、耐撕裂、電絕緣及耐熱等性能.
英文名稱(chēng):4,4'-Methylenebis(2-ethylbenzenamine)
英文別名:Aniline,4,4'-methylenebis[2-ethyl- (8CI);3,3'-Diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane;4,4'-Diamino-3,3'-diethyldiphenylmethane;4,4'-Methylenebis(2-ethylaniline);4,4'-Methylenebis(o-ethylaniline);4,4'-Methylenebis[2-ethylbenzamine];Araldite HY 350;C 100S;C 100S (amine);H 256;H 256 (amine);HY 450;KayahardA-A;
CAS No.:19900-65-3
EINECS號:243-420-1
分子式:C17H22N2
分子量:254.41
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，催化劑的選用對產(chǎn)品的性能也存在著(zhù)重要的影響。常用的催化劑有兩類(lèi):叔胺類(lèi)和有機錫類(lèi)。不同類(lèi)型的催化劑在反應過(guò)程中所起到的作用存在著(zhù)差異。叔胺類(lèi)催化劑主要催化水與異氰酸酯的反應，有機錫類(lèi)化合物主要對醇與異氰酸酯的反應起作用，而對水的催化作用較小。在工業(yè)中由于用水做發(fā)泡劑用，所以經(jīng)常同時(shí)選用叔胺和有機錫類(lèi)作為混合催化體系。
金屬材料由于價(jià)格高昂，質(zhì)量重，耐酸性能差等一系列負面因素，已經(jīng)在很大程度上限制了其發(fā)展與應用。故而力學(xué)性能、機械和加工性能、化學(xué)穩定性?xún)?yōu)良，價(jià)格低廉的高分子材料在很大程度上越來(lái)越受到人們的青睞，在很多領(lǐng)域開(kāi)始替代了天然材料與金屬材料。
但隨著(zhù)工業(yè)化進(jìn)程的加速，對材料性能的要求越來(lái)越苛刻。這種要求便刺激了科研人員對新材料的研發(fā)和對已有材料的改性。新材料的出現是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程，所以對現有材料的改性工作就不可厚非的受到人們的重視。對材料的改性方法按改性手段主要分為兩大類(lèi):物理方法改性和化學(xué)方法改性。
物理方法改性不再多說(shuō)，主要介紹一下化學(xué)方法改性。
由于物理共混方法改性對材料性能改良的局限性，人們越來(lái)越多地采用化學(xué)改性的方法。秦玉軍[3]等以端羥基液體聚丁二烯(嘞)、氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷(PS)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDl)為原料制備預聚體，利用多元胺(MOCA)為固化劑，合成一系列氨基硅油改性的聚氨酯。
通過(guò)對材料的力學(xué)性能、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能、表面水接觸角和對材料進(jìn)行的ESCA表面分析表明，HTPB-IPDI型聚氨酯具有優(yōu)良的力學(xué)性能;改性后的聚氨酯硅氧烷在表面富集，具有較低的表面張力，而其力學(xué)性能受影響較小。
Chien-HsinYang等共同研究了由聚乙二醇(PEG)、聚氧化丙稀醚二元醇(PPG)和聚四氫呋喃二元醇(PTMG)的兩重或三重嵌段的水性聚氨酯的性能。結果表明，含有PTMG嵌段的聚氨酯拉伸強度和斷裂伸長(cháng)率最優(yōu)。而含有PEG嵌段的水性聚氨酯分散性最好。
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