微孔聚氨酯擴鏈劑
本文分析微孔聚氨酯擴鏈劑對微孔彈性體動(dòng)靜剛度比的影響。微孔聚氨酯擴鏈劑主要包括二官能度的擴鏈劑和三官能度以上的交聯(lián)劑，此處統稱(chēng)微孔聚氨酯擴鏈劑，它主要是通過(guò)改變分子的交聯(lián)程度，有效降低動(dòng)載時(shí)機械能轉化為內能，從而降低PUME的動(dòng)靜剛度比。
實(shí)驗以總聚醚多元醇100份(聚醚多元醇D∶GEP-330N=75∶25)，水用量0.3份，分別嘗試了向體系中加入 二官能度的BDO和三官能度的GE-303。表2為無(wú)添加GE-303，添加不同量的BDO擴鏈劑對PUME動(dòng)靜剛度比的影響。
隨著(zhù)BDO用量的增加，材料的動(dòng)靜剛度比先減小后增大。當BDO用量為10份時(shí)，材料的動(dòng)靜剛度比最低，為1.36。這可能是因為聚醚型微孔聚氨酯彈性體是一種含軟鏈段和硬鏈段的嵌段聚合物，由于兩種鏈段的熱力學(xué)不相容，通常會(huì )產(chǎn)生相分離，當BDO用量小于10份時(shí)，分子交聯(lián)度不夠，軟鏈段分子鏈滑動(dòng)較大，宏觀(guān)上表現為形變滯后于應變，動(dòng)靜剛度比大，而當BDO用量大于10份時(shí)，分子交聯(lián)密度過(guò)高，軟硬段分子鏈排列混亂，致使材料在動(dòng)載時(shí)內能增大，動(dòng)靜剛度比增大。
隨著(zhù)混合微孔聚氨酯擴鏈劑含量的增加，材料的動(dòng)靜剛度比也是先減小后增大。在GE-303和BDO加入量均為10份時(shí)，材料的動(dòng)靜剛度比最低為1.34。這可能是由于BDO用量在10份時(shí)，即材料交聯(lián)恰到好處時(shí)，引入三官能度微孔聚氨酯擴鏈劑GE-303使軟鏈段網(wǎng)絡(luò )交聯(lián)更加充分，軟鏈段與硬鏈段的兩相相互咬合最佳，內能消耗最小，動(dòng)靜剛度比達到最小。
水用量過(guò)多會(huì )使材料密度降低，形成更多的開(kāi)孔結構，降低了孔壁強度，影響材料的尺寸穩定性。實(shí)驗以總聚醚多元醇100份(聚醚多元醇A∶GEP-330N=75∶25)，微孔聚氨酯擴鏈劑BDO8份，研究了水用量在0.1～0.4份時(shí)對PUME的動(dòng)靜剛 度比的影響。
產(chǎn)品名稱(chēng):4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑MDEA
分子式:C21H30N2
分子量:310.49
CAS: 13680-35-8
4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑MDEA是優(yōu)秀的聚氨酯（PU）擴鏈劑和環(huán)氧樹(shù)脂（EP）固化劑。能改善制品的機械和動(dòng)力學(xué)性能。此外也可以作為聚酰亞胺的先導化合物和有機合成的中間體。在PU領(lǐng)域M-CDEA適用于澆鑄型彈性體（CPU）、RIM彈性體和噴涂聚脲、膠粘劑、彈性體泡沫和熱塑性聚氨酯（TPU）。EP領(lǐng)域適用于加工、預浸料坯和化工防腐涂料。也可用作有機合成的中間體及聚脲樹(shù)脂固化劑。
水用量在0.1～0.4份的范圍內PUME的動(dòng)靜剛度比均大于1，且水量對PUME的動(dòng)靜剛度比影響較小。這是由于PUME可以被認為是聚氨酯和微孔的復合體，聚氨酯具有粘彈性，在外力作用下，其形變跟不上應力作用，從而宏觀(guān)上表現為在動(dòng)態(tài)加載條件下形變位移比靜態(tài)時(shí)較小，即動(dòng)剛度大于靜剛度，比值大于1。
而水在本實(shí)驗中的主要作用是產(chǎn)生氣泡形成微孔，微孔中的空氣可以看成純彈性的彈簧，彈簧的動(dòng)靜剛度比是1，所以在一定范圍內水量對整體PUME的動(dòng)靜剛度比影響不大。通過(guò)動(dòng)靜剛度比數據分析和實(shí)際材料尺寸測量，實(shí)驗發(fā)現當水量為0.3份時(shí)，材料動(dòng)靜剛度比相對較低，發(fā)泡倍率適宜，尺寸穩定且靜剛度合適。
聚合物多元醇對動(dòng)靜剛度比的影響。一般來(lái)說(shuō)，聚合物多元醇對聚氨酯微孔彈性體 的作用主要是兩個(gè):一是它的分散相固體微粒在發(fā)泡過(guò)程中附著(zhù)在泡孔壁上，起弱化泡孔膜作用，增加開(kāi)孔率，較少收縮，改善發(fā)泡工藝;二是起成核劑作用，使氣泡均勻，從而改善發(fā)泡工藝?？紤]到聚合物多元醇的上述優(yōu)點(diǎn)，在聚醚多元醇D和GEP-330N總量與比例不變的情況下，加入聚合物多元醇改變發(fā)泡工藝來(lái)降低材料的動(dòng)靜剛度比。
引入聚合物多元醇后，動(dòng)靜剛度 比也是先減小后增大，當聚合物多元醇加入量為10份時(shí)，動(dòng)靜剛度比最小為1.24，這可能是因為聚合物多元醇用量在10份時(shí)，材料的發(fā)泡最均勻且開(kāi)孔率高，泡空膜被弱化，從而降低空氣與氣泡壁的摩擦，減少動(dòng)載下的機械能損失，使材料的動(dòng)靜剛度比進(jìn)一步降低。
通過(guò)實(shí)驗表明，總聚醚多元醇100份(聚醚 多元醇D∶GEP-330N=75∶25)下，聚合物多元醇、BDO、GE-303和水的用量分別為10份、10份、10份和0.3份時(shí)，可制備出較低動(dòng)靜剛度比的PUME，其 動(dòng)靜剛度比最低可達到1.24，完全可以應用在高載荷高頻率減震材料的制造中。
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