聚氨酯用醇類(lèi)型擴鏈劑
聚氨酯用醇類(lèi)型擴鏈劑選擇一般是小分子二元醇,如二乙醇、1,4-丁二醇等。含芳環(huán)的二元醇比脂肪族二元醇有較好的強度。選擇二元胺做擴鏈劑能形成脲鍵,極性比氨酯鍵強,所以比二元醇擴鏈的PU具有更高的機械強度、模量、粘附性、耐熱性,并且還有較好的低溫性能。
特別值得重視的是當親水物質(zhì)本身含有兩個(gè)羥基時(shí),同時(shí)還起了擴鏈劑的作用,這種雙重作用使其在自乳化PU乳液的制備中顯示出很大的優(yōu)越性。
陽(yáng)離子型聚氨酯用醇類(lèi)型擴鏈劑選擇為N甲基二乙醇胺、N,N-二甲基-2,2-二羥甲基丁胺。中和劑常用的有鹽酸、硫酸二甲酯等。
陰離子型聚氨酯用醇類(lèi)型擴鏈劑選擇有二羥甲基丙酸、2-磺酸鈉-1,4-丁二醇等。中和劑常用堿或叔胺。
所以在對光穩定性要求高的應用領(lǐng)域中還需采用脂肪族二異氰酸酯,常用的有:六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)等。雖然其活性不如芳香族二異氰酸酯,但產(chǎn)品的韌性較好。
多元醇的選擇。常用的多元醇有聚酯多元醇和聚醚多元醇,聚酯型PU一般比聚醚型PU具有更高的強度和硬度,而且耐熱性和抗氧化性均優(yōu)。這是因為酯基的極性大,內聚能比醚基的內聚能高。
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴鏈劑固化劑MMEA應用:聚氨酯彈性體、聚脲樹(shù)脂固化劑及環(huán)氧樹(shù)脂固化劑.
英文名稱(chēng):4,4'-Methylene-bis(2-methyl-6-ethylaniline)
CAS號:19900-72-2
分子式: C19H26N2
但聚酯型PU易水解,且原料來(lái)源不如聚醚多元醇的愿料易得,價(jià)廉。在聚醚的分子結構中含有醚鍵,較易旋轉,鏈的柔順性比酯鍵好,因此聚醚型的PU軟化溫度低,耐低溫性能好,有較好的韌性和延伸性。
催化劑的選擇。為了縮短反應時(shí)間,加快反應過(guò)程,在合成過(guò)程中經(jīng)常采用催化劑,常用的催化劑是脂肪族、脂環(huán)族的叔胺和有機錫類(lèi),而且叔胺類(lèi)催化劑以不同的比例混合時(shí),具有協(xié)同效應,催化作用大大增強。常用的有三亞乙基二胺、N-烷基二胺、N-烷基嗎啡啉;有機錫類(lèi)催化劑催化NCO-OH反應比NCO-H2O反應強的多。常用的有二丁基錫二月桂酸酯、辛酸亞錫等。
自乳化PU乳液的制備方法。一般聚氨酯疏水性很強,既不能直接溶于水中,也很難分散在水中,自乳化方法就是將親水基團直接引入到分子鏈中,使分子部分有親水性而使整個(gè)分子分散于水中。
自乳化PU乳液可用溶劑法(丙酮法)制得,即使用大量低沸點(diǎn)與水混溶的溶劑,如丙酮、丁酮等,降低聚合物體系粘度,在高速剪切力的作用下,使之分散于水中,乳化后蒸除溶劑。此方法生產(chǎn)的產(chǎn)品性能好、重復性好。
但生產(chǎn)效率低,需用大量溶劑,生產(chǎn)成本高,工藝復雜。 預聚體分散水中擴鏈法克服了上述的缺點(diǎn),使含端異氰酸酯基的預聚體在分子量較小,粘度較小時(shí),在高速剪切力作用下,不用或很少用溶劑,將其分散于水中,再用反應活性較高的二胺類(lèi)擴鏈劑,在水中擴鏈生成高分子量的聚脲聚氨酯。
此法工藝簡(jiǎn)單,反應易于控制,是國外工業(yè)化大生產(chǎn)較多采用的方法。 酮亞胺-甲酮連氮法是在此基礎之上發(fā)展起來(lái)的。該法是將含親水基團的端NCO預聚體與被保護了的二元胺或肼(酮亞胺或酮連氮)混合后,再用水分散,在分散過(guò)程中,酮亞胺/酮連氮水解,游離的二元胺或肼參與擴鏈,從而獲得高品質(zhì)的聚氨酯乳液。
此法雖然可不另加溶劑,但合成工藝復雜。 熔融分散法也是預先合成含離子基團的端異氨酸酯基的預聚物,再和過(guò)量的脲反應,一般在130℃以上進(jìn)行,而生成的低聚物通常在100℃左右分散于水中,分散后可用甲醛擴鏈,使縮二脲基甲基化,形成親水的羥甲基化聚氨酯雙縮二脲。該法在制備過(guò)程中不需要溶劑,工藝簡(jiǎn)單,無(wú)須特殊設備。
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