采用了3種鏈增長(cháng)劑【擴鏈劑】，其中1，42丁二醇為常用的脂肪族二醇鏈增長(cháng)劑【擴鏈劑】;3，3’2二乙基24，4’2二苯基甲烷二胺是較少見(jiàn)的芳香族二胺鏈增長(cháng)劑【擴鏈劑】，它與常用的芳族胺類(lèi)鏈增長(cháng)劑【擴鏈劑】3，3’2二氯24，4’2二苯基甲烷二胺(MOCA)在結構上的不同是將鄰位的2個(gè)氯基團(吸電子基團)用2個(gè)乙基(給電子基團)取代，提高了胺基的反應活性;而D2230是以氧化丙烯的重復單體為主鏈的脂肪族二胺，堿性強，反應活性高，凝膠速度太快，在聚氨酯的生產(chǎn)中無(wú)實(shí)用價(jià)值，在本實(shí)驗中只是為了對比而對其進(jìn)行了研究。

羥基和胺基與異氰酸酯的反應速度差異巨大，BDO擴鏈反應由于羥基反應活性低下，凝膠時(shí)間長(cháng)，反應完全時(shí)間為13046s，其生產(chǎn)效率低、能耗大;

MOEA擴鏈膠液需3958s達到反應完全，其凝膠時(shí)間適當，適合 HTPB/IPDI系聚氨酯的擴鏈;而D2230由于是脂肪族二胺，堿性強而反應活性高，758s已經(jīng)完全固化，凝膠速度快而難以控制，無(wú)法滿(mǎn)足澆注生產(chǎn)工藝的要求。由硫化儀記錄的交聯(lián)度達90%時(shí)所用硫化時(shí)間(t90)同樣證明了這一點(diǎn)。該結論對HTPB/IPDI系聚氨酯制備中擴鏈劑的選擇具有重要參考價(jià)值。

試驗中，采用SPI3800N掃描探針顯微鏡觀(guān)察3種擴鏈劑擴鏈得到的HTPB/IPDI系聚氨酯薄膜表面形貌。觀(guān)察范圍在8μm內，高度小于50nm。

由于A(yíng)FM相圖的原理是以材料軟硬度的差異成像，因此它可排除表面粗糙度的影響，起到邊緣增強的效果，同時(shí)可避免表面形貌平面圖可能因宏觀(guān)的不平整引起的假相，真實(shí)反映材料組成結構情況。



化學(xué)名稱(chēng)：聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯,P1000

分子量：1238

CAS No.：54667-43-5

聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途：

聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯,P1000為液體，因此可在室溫下與預聚體混合，澆注和硫化，它可作為T(mén)DI和MDI體系的擴鏈劑，也可作為環(huán)氧樹(shù)脂固化體系的柔性改性劑。應用領(lǐng)域包括澆注、涂料、黏合劑、密封劑和噴涂體系，由于它的易加工性，決定了它特別適用于現場(chǎng)加工。XYLINK P-1000的室溫硫化體系與MDI/二醇熱硫化體系相比，不僅操作工藝簡(jiǎn)單，而且性能優(yōu)于后者。另外在室溫下硫化所得到的彈性體的收縮率低，這也是該擴鏈劑的一大特點(diǎn)。


通過(guò)對比發(fā)現，這3種聚氨酯的微觀(guān)形態(tài)差異明顯。BDO擴鏈聚氨酯中有顏色較深的分散相存在，尺寸100～1000nm;MOEA擴鏈聚氨酯中顏色較深的分散相的尺寸則小了很多，最大的聚集體只有300nm，且軟硬段界面相對模糊;而D2230擴鏈聚氨酯試樣表面幾乎沒(méi)有差異，表明基本上處于相溶合狀態(tài)。

封端聚氨酯預聚體的合成。將HTPB加入到配有攪拌器、溫度計、真空系統和加熱器的反應瓶中，升溫至393。15K，在抽真空的條件下脫水1～2h，直至水分含量測試低于0.05%，然后冷卻至313.15～323.15K，解除真空，并逐次加入到計量好的IPDI中，讓體系自然升溫保持攪拌30～40min后，加熱并保持溫度(368.15±5)K反應2～3h，取樣并參照標準(HG/T2409—92)分析NCO含量，當與設計值基本相符時(shí)，脫泡后得到NCO封端預聚物，充入氮氣備用。

聚氨酯薄膜的制備。稱(chēng)取適量的預聚物，攪拌下加熱至353。15～363。15K后，置入真空干燥器中脫泡5～20min，而后加入計量的熔融擴鏈劑，快速攪拌混合均勻(1～2min)，必要時(shí)需進(jìn)行2次脫泡(2～3min)，將膠液澆注在涂覆了脫模劑的平板上，任其自然流平形成厚度小于0。001m的均勻薄膜。放入溫度為373。15K的烘箱中，16h后取出冷卻，取下薄膜待用。

反應流變性的測定。GT2M20002A型無(wú)轉子硫化試驗機測試溫度設定 為100℃，振動(dòng)角度和頻率分別為±1°、1。6Hz。將混合均勻的膠液倒入硫化試驗機的模芯中，合模測試，由聯(lián)機電腦記錄轉矩2溫度曲線(xiàn)。

聚氨酯微觀(guān)結構的表征。聚氨酯薄膜的表面形貌采用SPI3800N掃描探針顯微鏡(AFM)進(jìn)行表征，采用輕敲模式，得到其結構相圖。

擴鏈劑的原理是：在生產(chǎn)中，常用一些含活潑氫的化合物與異氰酸酯端基預聚物反應，致使分子鏈擴散延長(cháng)，從而實(shí)現樹(shù)脂的固化成形。2-咪唑烷酮是一個(gè)具有亞氨基活性氫的廣泛使用的擴鏈劑。

文章版權：張家港雅瑞化工有限公司

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