水性聚氨酯分散體固化劑
水性聚氨酯分散體固化劑的合成工藝：反應溫度控制在50℃，在攪拌下將TMP溶液滴加到TDI-醋酸丁酯溶液中進(jìn)行反應，1h滴加完全后，再繼續反應4h，TDI和TMP的質(zhì)量比為5∶1。合成的水性聚氨酯分散體固化劑適合在薄膜蒸發(fā)器中進(jìn)行游離TDI的分離，分離后得到的水性聚氨酯分散體固化劑性能指標按1.3方法測得結果如下：w(殘余TDI)≤0.4%，w(固含量)≥75%，w(—NCO)≥13.0%。
實(shí)驗室聚氨酯的合成
聚氨酯由兩相來(lái)組成，包括軟段和硬段，軟段是長(cháng)鏈多元醇，硬段是由異氰酸酯和擴鏈劑構成。聚氨酯是由異氰酸酯和多元醇反應先生成預聚體，然后與擴鏈劑反應硫化制得。有時(shí)使用“一步法”來(lái)合成聚氨酯以降低成本和增加反應速度。所謂“一步法”就是將多元醇、異氰酸酯及擴鏈劑混合，一步反應生成聚氨酯。
對于合成聚氨酯來(lái)講，大家都知道,其所有成份極易吸水,聚醚在船運期間進(jìn)行有效干燥,廠(chǎng)家能夠直接使用。在操作期間水分經(jīng)常偶然進(jìn)入，因此需脫氣工序。小樣品很容易吸取一定量的不利于合成的潮氣，因此在實(shí)驗室任何異氰酸酯反應之前應該脫氣。脫氣可將混合時(shí)帶入的空氣排出。在下面的配方中都采用了脫氣或干燥工序。
使用這些預聚體在某些生產(chǎn)上是有好處的。雖然購買(mǎi)預聚體要比自己合成貴一些，但是它可避免在操作過(guò)程中異氰酸酯的揮發(fā)。如果準備合成預聚體，下面典型的程序是有幫助的。
(1)加熱690g(1.38當量)的TerathanE1000的聚醚，在90℃下，真空攪拌1～2小時(shí)，除去所存在的濕氣。
(2)氮氣保護下冷卻至70℃。
Unilink4200，MDBA，4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷理化性能
項目 指標 單位 檢測方法
外觀(guān) 淺棕黃色至深琥珀色液體 - 目測
純度 ≥96.0 %(A/A) GC
MDA含量 ≤0.030 %(A/A) GC
水分 ≤0.05 %(質(zhì)量分數) GB
6283(卡爾費休法)
MDBA當量 153 - 161 GC
Unilink4200，MDBA，4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷產(chǎn)品用途
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷,Unilink4200-MDBA可應用于硬泡、軟泡、涂料、膠粘劑、密封劑、彈性體、典型的使用量為多元醇的1-5%.4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA還可應用于噴涂聚脲、及多種用于金屬和混凝土修補的化合物.
在標準的TDI和高回彈泡沫組合料中,加入3-5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸強度、撕裂強度和承載性能,在多數情況下,這些優(yōu)點(diǎn)在降低泡沫密度得以實(shí)現在聚酯泡沫中,同樣比例的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以顯著(zhù)提高撕裂強度和承載性能,而不影響泡沫的其他性能。
冷模塑泡沫 - 在商業(yè)應用中已經(jīng)證實(shí),加入1-2php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA
可降低密度、軟化泡沫,從而使泡沫性能得以?xún)?yōu)化。還可以增強拉伸強度、撕裂強度和延伸率,縮短脫模時(shí)間。
聚氨酯硬泡–在有水或無(wú)水硬泡體系中使用3-5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷,Unilink4200-MDBA,
可明顯提高泡沫的壓縮強度及尺寸穩定性,同時(shí)降低易脆性,提高閉孔率,降低導熱系數。
聚異氰脲酸酯硬泡 - - 在系統中加入5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高壓縮強度100%,在高比例水發(fā)泡或全水發(fā)泡中,尺寸穩定性顯著(zhù)改善。
涂料/膠粘劑/密封劑/彈性體
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷,Unilink4200-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室溫熟化.配合適當的催化劑共熟化劑,可以生產(chǎn)用于噴涂、澆鑄法的組合料系統。用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化劑的配方,可以提高粘著(zhù)性和表面質(zhì)量。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基層更好地潤濕,熟化后的聚合物與涂敷的表面更好地粘著(zhù)。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷,Unilink4200-MDBA可用于MDI半預聚物的熟化,以生產(chǎn)一系列硬度高的彈性體。
使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化劑可以延長(cháng)釜中壽命,從而生產(chǎn)用作工業(yè)密封材料的軟彈性體。
降低凝膠反應速度,
使得用噴涂澆鑄技術(shù)生產(chǎn)這種高硬度聚合物成為可能。延長(cháng)的凝膠速度可以改善與基層的粘著(zhù)性、流動(dòng)性、涂層之間的結合及表面質(zhì)量。使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作為熟化劑,可顯著(zhù)提高聚合物的抗沖擊性能低溫性能。
(3)加入435g(3.5當量)的純MDI。
反應熱將使溫度升高至80±4℃，保持這個(gè)溫度1～2小時(shí)，確保反應完全。在沒(méi)有濕氣的存在下，用這種技術(shù)生產(chǎn)的預聚體，在室溫下可貯存數月。
TDI體系的預聚體制備時(shí)通常在較低的溫度，TDI在40～45℃，Terathane在其通常的貯存溫度60～70℃較為合適。
Terathane可以做為軟段材料與通用的二異氰酸酯反應，全球最常用的二異氰酸酯為4,4'－二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和甲苯二異氰酸酯(TDI)，(2,4－；2,6－TDI異構體以各種比例混合的混合物)。
Terathane也可與特殊的二異氰酸酯反應，例如PPDI，以提高耐磨性能、耐溫性能和撓曲疲勞性能。對于脂肪族二異氰酸酯，參看抗紫外光部分。其它的二異氰酸酯偶然遇到，它們也可與Terathane反應，盡管反應速率會(huì )有所不同。
在聚氨酯生產(chǎn)中最通用的氫供體是胺類(lèi)和醇類(lèi)，當最終產(chǎn)物為彈性體時(shí)，通常用的擴鏈劑為二胺和二醇。各種氨基和羥基與苯基異氰酸酯反應的速度。相對反應速度可以通過(guò)催化劑來(lái)選擇(參看硫化時(shí)間和催化劑部分)。
雖然“一步法”生產(chǎn)聚氨酯彈性體有其有利的一面(例如成本低、速度快)，但是多數情況下大家愿意選擇“預聚法”路線(xiàn)。
研究表明：低溫有利于反應向理想方向進(jìn)行，且產(chǎn)物顏色淺；TDI過(guò)量越多，反應越接近理想反應，TMP及溶劑必須脫水，采用單一的醋酸丁酯溶劑，便于分離后循環(huán)使用。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
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