含砜基聚氨酯擴鏈劑
在其它條件完全相同的情況下,含砜基聚氨酯擴鏈劑BAPS擴鏈的聚氨酯彈性體(SPUE23)比用MOCA擴鏈的聚氨酯彈性體(PUE)的耐熱性要高,如在失重20%時(shí),PUE溫度為327℃,而SPUE23可達到351℃,這是因為一方面砜基本身是一個(gè)耐熱性很好的基團,另一方面含砜基聚氨酯彈性體的微相分離程度也相對較高,使得其耐熱性比相同條件下用MOCA擴鏈制備的彈性體要高。
含砜基聚氨酯擴鏈劑BAPS對彈性體力學(xué)性能的影響。對于同為含砜基聚氨酯擴鏈劑BAPS擴鏈的含砜基聚氨酯彈性體,當硬段含量很少時(shí),分子間引力較小,使得其機械強度和硬度較小。
隨著(zhù)硬段含量的增加,機械強度和硬度逐漸增強,且變化明顯;由于硬段在鏈段中的物理交聯(lián)點(diǎn)逐漸增多,軟段運動(dòng)的鏈節變短,使得材料的伸長(cháng)率有所下降,但是整個(gè)體系的伸長(cháng)率仍在466%以上,仍然保持了彈性體的彈性。
BAPS部分元素分析的理論值與測定值基本一致。BAPS的分子結構中有5種不同的氫原子。芳基質(zhì)子所對應的化學(xué)位移分別為61573和61594ppm(雙峰,4H),61768和61792ppm(雙峰,4H),61944和61968ppm(雙峰,4H),71805和71828ppm(雙峰,4H)。
化學(xué)位移為51110ppm(單峰,4H)的峰對應于—NH2上的質(zhì)子。不同化學(xué)環(huán)境的各組質(zhì)子對應的積分高度之比H1∶H2∶H3∶H4∶H5=110∶110∶110∶110∶110,與各組的氫原子個(gè)數之比非常符合。綜合上述的表征可以推斷,所得產(chǎn)物BAPS的結構與預期設計相符。
SPUE的紅外光譜分析。在3290cm-1處中等強度的吸收峰,屬于氨酯鍵N—H的伸縮振動(dòng)吸收,1720cm-1的強吸收峰是氨酯基CO的伸縮振動(dòng)吸收,而1540cm-1處較強的吸收峰是由C—N伸縮振動(dòng)和N—H變形振動(dòng)引起的。OSO基團的特征吸收在1350~1300cm-1和1160~1120cm-1范圍內。
SPUE的廣角X2射線(xiàn)衍射(WAXD)分析。在2θ=1918°處出現較強衍射峰,說(shuō)明在SPUE中存在著(zhù)部分有序結構,而這種有序結構只能在硬段微區形成。因為在硬段微區存在著(zhù)較強氫鍵作用和偶極效應使鏈段之間吸引力增大,這樣造成硬段微區中鏈段部分有序排列。
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)。
SPUE和PUE的AFM相圖分析比較。將SPUE23與PUE做AFM相圖分析可以看出,黑色區域應為聚氨酯的硬段結構,該含砜基聚氨酯彈性體的軟硬段分離界面清晰,微相分離程度較高,硬段較均勻地分散在軟相中。
硬段和軟段的融合程度相對較高,微相分離程度不如含砜基聚氨酯的微相分離程度高。這是因為在含砜基聚氨酯大分子中,硬段區域含有更多的質(zhì)子接收體,使得硬段分子間形成了較強的氫鍵,另外,BAPS的結構規整使得硬段在強氫鍵作用下更容易結晶,形成塑料相分散在軟相中。
SPUE和PUE的TG分析。在失重50%時(shí),SPUE21、SPUE22和SPUE23的溫度分別為424、427和42715℃,即以BAPS為擴鏈劑制備的含砜基聚氨酯體系中,彈性體的耐熱性隨硬段含量的升高而增強。這是由于隨著(zhù)硬段含量的增加,分子中耐熱性較好的苯基和砜基基團增多,使耐熱性提高。
在其它組分完全相同時(shí),SPUE23比PUE有較好的拉伸強度和硬度。因為含砜基聚氨酯硬段結構相對規整,硬段結晶度較高,硬段相更好地分散在軟段中,含砜基聚氨酯的微相分離程度較高,另外,BAPS含有更多的剛性苯環(huán),且砜基為強極性基團,增大了分子間引力,使得含砜基聚氨酯的拉伸強度和硬度相對較高。
含砜基聚氨酯彈性體,由于硬段分子的規整性和硬段間的強氫鍵作用,使得硬段微區中部分鏈段排列有序形成微晶結構,在2θ=1918°處存在較強的衍射峰。
含砜基聚氨酯彈性體硬段結晶、軟硬段分離明顯,微相分離程度較高。
在相同條件下,合成的含砜基聚氨酯彈性體較傳統的用MOCA擴鏈的聚氨酯彈性體有更高的耐熱性和機械強度。
文章版權:張家港雅瑞化工有限公司
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