聚氨酯材料(聚氨基甲酸酯)擴鏈劑
聚氨酯彈性體這些優(yōu)異的性能主要是由其結構決定的。它主要由柔性的低聚物多元醇和剛性的多異氰酸酯與聚氨酯材料(聚氨基甲酸酯)擴鏈劑組成。聚氨酯材料(聚氨基甲酸酯)擴鏈劑對聚氨酯彈性體的性能有極其重要的影響。本文綜述了近年來(lái)開(kāi)發(fā)應用的聚氨酯材料(聚氨基甲酸酯)擴鏈劑的合成和應用。
將聚四氫呋喃均聚醚(PTMG)和4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)合成預聚體,分別與BDO、KC、MOCA及HQEE等擴鏈劑制備了聚氨酯(PU)彈性體。討論了預聚體NCO基含量、擴鏈劑種類(lèi)及三元醇含量對聚氨酯彈性體力學(xué)性能的影響。
實(shí)驗結果表明:當預聚體NCO基含量基本相同時(shí),BDO-PU比KC-PU的硬度高1~2度,撕裂強度高了7%~18%;提高預聚體NCO基含量可使聚氨酯彈性體的硬度、撕裂強度和300%模量急劇增加;擴鏈劑中的三元醇含量超過(guò)30%,彈性體的拉伸強度顯著(zhù)下降;預聚體NCO基含量在6.0~6.8下, MOCA-PU的硬度和300%模量很高;HQEE/KC-PU比HQEE-PU的硬度降低了2~4個(gè)單位,而拉伸強度卻提高了60%~90%。
在MDI體系的預聚體中,常用小分子醇類(lèi)擴鏈劑進(jìn)行擴鏈。為提高彈性體的硬度,可使用含苯環(huán)的醇類(lèi)擴鏈劑。由PTMG/MDI預聚體和HQEE及混合擴鏈劑制備的彈性體,HQEE-PU的硬度、撕裂強度和伸長(cháng)率高,但拉伸強度較低,而改用HQEE和醇混合擴鏈劑制成的彈性體,雖硬度下降了2~4個(gè)單位,撕裂強度也下降了25%~28%,但拉伸強度提高了60%~90%,其它性能略有變化。 由表5還可看出,預聚體NCO基含量相同,擴鏈劑不同,即擴鏈劑與異氰酸酯反應組成的PU硬段和硬段含量也不同,呈現出聚氨酯彈性體力學(xué)性能有較大的差異。
當預聚體NCO%=8.1時(shí),HQEE-PU的伸長(cháng)率和硬度高,而HQEE/KC-PU的模量和強度高;前者高出后者伸長(cháng)率30%以上,后者高出前者的拉伸強度90%。
產(chǎn)生這種原因可能是,HQEE擴鏈劑與異氰酸酯反應生產(chǎn)線(xiàn)性的氨基甲酸酯硬段,只有少量的脲基甲酸酯交聯(lián),而HQEE/KC-PU擴鏈時(shí),不但生成脲基甲酸酯交聯(lián),而且還生成易穩定的三元醇化學(xué)交聯(lián)(即氨基甲酸酯交聯(lián)),所以HQEE-PU比HQEE/KC-PU的交聯(lián)少,聚氨酯的伸長(cháng)率就大。模量和拉伸強度的提高可以表明,彈性體中適度的交聯(lián)能夠增加其強度。
增加預聚體NCO基質(zhì)量分數,PU彈性體的硬度、模量和撕裂強度顯著(zhù)提高。提高擴鏈劑三元醇用量,彈性體性能均呈下降趨勢,超過(guò)30%用量時(shí),性能下降幅度較大。
MOCA/KC-PU和比純KC-PU和BDO-PU的300%模量性能高。相同的預聚體NCO%,HQEE/KC-PU拉伸強度高,HQEE-PU撕裂強度高。
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)。
聚氨酯彈性體(PU Elastomers)
澆注型聚氨酯彈性體(簡(jiǎn)稱(chēng)CPU)——是聚氨酯彈性體中應用最廣、產(chǎn)量最大的一種;
熱塑型聚氨酯彈性體(簡(jiǎn)稱(chēng)TPU)——熱塑型聚氨酯彈性體約占聚氨酯彈性體總量的25%左右;
混煉型聚氨酯彈性體(簡(jiǎn)稱(chēng)MPU)——占聚氨酯彈性體總量的10%左右。
實(shí)心輪胎;印刷、輸送膠輥;壓型膠輥;油封、墊圈球節、襯套軸承;O型圈;撐墊;鞋底、后根、包頭;襯里;齒輪等,不同應用領(lǐng)域,選擇的彈性體的硬度范圍不同。
在礦山、冶金等行業(yè)的應用——篩板、搖床等
在機械工業(yè)方面的應用——膠輥、膠帶、密封件等;
在汽車(chē)工業(yè)方面的應用——輪胎、密封圈等;
在輕工業(yè)方面的應用——聚氨酯鞋底料、聚氨酯合成革、聚氨酯纖維;
在建筑工業(yè)方面的應用——防水材、鋪裝材、灌封材等。
文章版權:張家港雅瑞化工有限公司
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