聚氨酯彈性體鏈增長(cháng)劑
聚氨酯彈性體的合成方法大體分為本體法和溶液法兩種，這兩種方法都要用到聚氨酯彈性體鏈增長(cháng)劑。本體法生產(chǎn)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。
本體法采用一步法進(jìn)行，即將低聚物多元醇、二異氰酸酯、聚氨酯彈性體鏈增長(cháng)劑等同時(shí)混合均勻后直接注入反應器中，在反應器中進(jìn)一步反應。先將PBA放入80!烘箱預熱，BDO與MDI均放入60!烘箱預熱，然后在四氟燒杯中按設計配方準確稱(chēng)量各原料，稱(chēng)量順序為PBA、BDO，最后加入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(shí)，快速將其倒入反應器中，置入70!烘箱8h以上，然后轉移到120攝氏度烘箱熟化2h。待樣品冷卻后將其從反應器取下，備用。
溶液法采用兩步法進(jìn)行:首先是預聚體的制備，將干燥后的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(shí)將處理過(guò)的MDI和70mLDMF，用恒壓滴液漏斗緩慢滴加至四頸瓶中反應?？刂茰囟仍?0~70攝氏度反應大約2h，得聚氨酯預聚體。
其次為擴鏈反應，按照-NCO的含量算出要加入聚氨酯彈性體鏈增長(cháng)劑的質(zhì)量，并按計算值加入處理過(guò)的1，4丁二醇，充分攪拌?？刂茰囟仍?0~80攝氏度反應大約1.5~2h，反應結束后將物料倒入干凈的聚四氟乙烯模具中，置于70!鼓風(fēng)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(zhì)量分數分別為23%、28%、32%、35%和39%的聚氨酯彈性體。
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。
用GPC測得Mn=5.9104 ~6.9104。 3340~3336cm-1附近的寬峰是氨酯(脲)鍵N%H的伸縮振動(dòng)，1734cm-1 處的吸收峰為羰基的伸縮振動(dòng)，1176cm-1為C%O%C的伸縮振動(dòng)，以上吸收帶的出現表明了氨酯鍵的形成。
此外在2270cm-1附近并沒(méi)有出現吸收峰，這表明%NCO基團已經(jīng)被聚氨酯彈性體鏈增長(cháng)劑反應完畢，2953cm-1和2868cm-1處的2個(gè)強峰對應%CH2%肩峰的伸縮振動(dòng)，1218cm-1處的窄峰是O=C%O%C吸收譜帶伸縮振動(dòng)，1532cm-1左右的中強峰為苯環(huán)上%C=C%鍵的伸縮振動(dòng)，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。
隨著(zhù)硬段質(zhì)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(dòng)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?hù)驶炜s振動(dòng)峰強度的主要因素。
因此，隨著(zhù)硬段含量的增加，更多的%C=O和%HNCOO%參與形成氫鍵，導致硬段分子鏈之間的相互作用力增加。實(shí)驗證明，隨著(zhù)硬段含量提高，其序列長(cháng)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(zhì)子給體與受體，使得整個(gè)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。隨著(zhù)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(huán)產(chǎn)生的誘導偶極的作用也增強，硬段更容易聚集，導致硬段含量在35%左右的相疇明顯大于23%的，呈現更明顯的相分離狀態(tài)，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(lián)點(diǎn)的作用，該結構的存在能夠明顯提高聚合物的力學(xué)強度。
隨著(zhù)硬段含量的增加，樣品的拉伸強度增加，斷裂伸長(cháng)率下降。硬段含量的增加，實(shí)際上是增加了苯環(huán)和氨基甲酸酯的含量，極性基團增多，極性變大，分子間作用力增強，使氫鍵的數量和分子鏈中偶極偶極的相互作用力增加，故拉伸強度提高。
同時(shí)，軟段含量減少，導致樣條難以被拉伸，故斷裂伸長(cháng)率下降。當w(HS)過(guò)高(39%)時(shí)，斷裂伸長(cháng)率開(kāi)始急劇下降，過(guò)高的硬段含量賦予材料剛性，使樣條發(fā)生脆性斷裂，幾乎沒(méi)有彈性，表現出較差的力學(xué)性能。因此，適當含量的硬段使樣條在保持較高斷裂伸長(cháng)率的同時(shí)仍具有一定強度。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
http://m.2cdigitalleads.com
