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聚脲用新型扩链剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-8-26 10:32:20 |
本文介绍聚脲用新型扩链剂。
聚脲技术是继水性涂料、粉末涂料和金属涂料后又一重大突破，具有反应快、机械强度高和防水性能优异的特点。然而固化过快使得涂层不连续、分层；而且目前的聚脲技术多以溶剂型或者无溶剂型为主，水乳型的聚脲报道较少。
合成两种新型二元胺作为聚脲用新型扩链剂合成聚脲，延长固化时间、提高力学性能；在聚脲中引入亲水性单体，用甲基丙烯酸羟乙酯封端，然后与丙烯酸酯聚合得到聚脲复合乳液。
聚脲用新型扩链剂实验中，用N-乙基-3，6-二氨基咔唑合成聚脲：以咔唑为原料，经过溴乙烷烷基化，硝酸硝基化，锡粒还原合成N-乙基-3，6-二氨基咔唑，通过红外、核磁进行表征，然后与预聚体反应生成聚脲。研究了聚脲的凝胶时间、吸水率、机械强度、耐腐蚀性能。
当预聚体中NCO由5%增大为25%时，凝胶时间由86s降低为43s、聚脲吸水率由12.1%降低为4.9%、拉伸强度由12.3MPa增加到21.2MPa、断裂伸长率由532%降低为260%，经3%的氯化钠溶液浸泡后，拉伸强度下降了1.7%，断裂伸长率下降幅度为5.1%。
2，5-二(4'-氨基苯基)-1，3，4-噁二唑为扩链剂合成聚脲以对氨基苯甲酸和水合肼为原料，合成2，5-二(4'-氨基苯基)-1，3，4-噁二唑，然后与聚脲预聚体反应制备聚脲。
当预聚体中NCO由5%增大为25%时，凝胶时间由124s降低为40s、聚脲吸水率由13.3%降低为6.5%、拉伸强度由11.2MPa增加到20.1MPa、断裂伸长率由590%降低为280%，经过腐蚀后，拉伸强度下降了1.5%，断裂伸长率下降幅度为3%。
丙烯酸酯-聚脲复合乳液 以2，4-二异氰酸甲苯酯、D-2000和二羟甲基丙酸（DMPA）聚合得到聚脲预聚体，然后用甲基丙烯酸羟乙酯进行封端，起架桥作用连接丙烯酸酯和聚脲，乳化得到乳液，后与丙烯酸酯发生双键聚合得到复合乳液。
确定最佳工艺为R0为4~4.5、Rt为1.5时，乳液稳定性好；随着二羟甲基丙酸增加，其吸水率和黏度增加，当含量为7%时，黏度和吸水率适中；丙烯酸酯含量为30%时，力学性能最佳，拉伸强度为25.6MPa，断裂伸长率为462%；涂膜的初始分解温度为200℃，最终分解温度为400℃；经过质量分数为3%的氯化钠溶液浸泡后，拉伸强度和断裂伸长率均下降2%。
喷涂聚氨酯(脲)弹性体技术是在RIM技术的基础上发展起来的，正如聚氨酯(脲)RIM技术的发展经历了纯聚氨酯、聚氨酯（脲）到聚脲三个阶段一样，喷涂聚氨酯(脲)弹性体技术也经历了三个阶段。
4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)
MDBA是4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,也可以叫做Unilink4200,是一种液体仲二胺,由于其中每个氨基上的氢原子被一个仲丁基取代,在有限的空间里活泼氢原子和仲丁基的 结合产生了许多独特的性能,氨基部分形成了影响硬段的脲键,而丁基则起内增塑剂作用。 它与聚合物母体相连,既不会浸出,也不会析出。同时烷基增加了二胺的溶解性,使它几 乎能与任何多元醇和多元胺混合。
在聚氨酯体系中，为了提高反应活性，必须加入催化剂，聚脲体系则完全不同，它使用了端胺基聚醚和胺扩链剂作为活性氢组分，与异氰酸酯组分的反应活性极高，无须任何催化剂，即可在室温（甚至0℃以下）瞬间完成反应，从而有效地克服聚氨酯弹性体在施工过程中，因环境温度和湿度的影响而发泡，造成材料性能急剧下降的致命缺点。各反应的化学方程式如下：
聚氨酯反应：R-NCO+R′OHRHNCOOR′
聚脲反应：R-NCO+R′NH2RNHCONHR′
异氰酸酯与水的反应：R-NCO+H2ORNHCOOH
RNHCOOHRNH2+CO2↑(气体)
采用MCDEA以及常用扩链剂分别与不同NCO含量PTMG体系的预聚体反应,制得聚氨酯弹性体。将聚氨酯弹性体放入酸液、碱液中,一定时间以后取出,首先进行外观检查,再进行重量测定分析。通过分析各平行试验的增重率,得到各组试验体系耐酸液和碱液的性能。结果表明,以MCDEA作为扩链剂,不同NCO含量的预聚体,氨酯弹性体耐酸碱性显著提高。
以咔唑为原料合成了新型扩链剂N-乙基-3,6-二氨基咔唑;将其与端氨基聚醚和甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)经溶液聚合合成了新型聚脲;采用红外光谱表征了新型扩链剂和聚脲的结构.结果表明,以N-乙基-3,6-二氨基咔唑作为扩链剂合成聚脲时,随异氰酸酯质量分数的增加,凝胶时间逐渐变短;所制备的聚脲的拉伸强度达25MPa,断裂伸长率降低为105%.
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4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA) http://www.yaruichemical.com |
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