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聚醚型聚氨酯弹性体扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-1-23 11:27:16
用高活性聚醚和改性MDI通过半预聚体法制备了聚醚型聚氨酯微孔弹性体,对影响其物理、机械性能的主要因素进行了探讨。采用聚醚改性MDI,特别是高活性聚醚改性MDI,操作简便,产品质量好。

聚醚型聚氨酯弹性体扩链剂乙二醇,其拉伸强度较高。采用聚醚型聚氨酯弹性体扩链剂二元醇聚醚改性MDI制备弹性体,温度以50~60℃为好。通过调整配方可生产出不同用途的聚氨酯微孔弹性体制品。

聚氨酯微孔弹性体根据所用原料的不同分为聚酯和聚醚型两类。前者机械性能好,但存在成本高、低温性能差、易水解等特点,后者虽然机械性能差些,却克服了前者的不足,由于它价格低、原料易得,特别当采用高活性聚醚时反应快、操作简便,近年来国内许多学者对此进行了研究 ,为了尽快地将这一技术服务于社会,我们对聚醚型聚氨酯微孔弹性体的制备和性能进行了研究和测试。

实验主要原料。高活性聚醚TEP330N:官能度f=3,羟值(33±3)mg(KOH)/g; 高活性接枝聚醚TPOP36/28;官能度f=3,羟值(28±3)mg(KOH)/g; 聚醚N-220:官能度f=2,羟值56mg(KOH)/g; 四氢呋喃均聚醚:分子量2000; 乙二醇:工业级; 1,4—丁二醇、磷酸三乙酯、一缩二乙二醇、二月桂酸二丁基锡均为化学纯; LCA-2复合型延迟催化剂;MDI。

主要设备及仪器。三口烧瓶:500mL;增力电动搅拌机:JB50-D型;电热鼓风干燥箱:101-1型;冲片机:CPJ-25型;拉力试验机:LL-25;模具。

半预聚体法实验工艺流程。半预聚体法主要用于MDI体系。它是将全部的MDI和一部分聚醚进行反应,生成预聚体作为A组 份,余下的聚醚与聚醚型聚氨酯弹性体扩链剂、催化剂、着色剂混合在一起作为B组份,将A、B两组分混合在一起,高速搅拌均匀,迅速倒入表面涂有脱模剂的预热模具中,闭模,放入温控为55±5℃的烘箱中,熟化5~10min,脱模,取出制品。

聚醚型聚氨酯微孔弹性体制备工艺

(1)半预聚体A组份的合成。将100份MDI加热熔化后加入三口烧瓶中,启动搅拌,加入50~150份聚醚多元醇(二元醇或三元醇),并滴加少许催化剂,在50~80℃下反应2.5h,降温、出料、并测定NCO百分含量。



产品特点:

在不损失机械强度前提下,独特的适用期

粘度极低,易于和其他固化剂混合

活泼氢当量低,添加比例小

蒸汽压很低

适中的固化速度,用于复合材料,胶粘剂和地坪领域时利于改善操作工艺

甲基环己二胺(脂环胺类固化剂扩链剂HTDA)是一种带侧甲基的脂环胺单体,是一支新型的脂环胺类环氧树脂固化剂。

该产品可单独用作固化剂,还可与其他普通环氧固化剂(如:脂肪胺,脂环胺、芳香胺、酸酐等)或通用促进剂(如:叔胺、咪唑)混合使用,在宽广的温度范围类固化环氧树脂,适用于复合材料、涂料、胶粘剂和地坪等领域;可用于聚酰胺、聚酰亚胺等有机合成;可用于聚氨酯做胺类扩链剂,与异氰酸酯基形成脲键,提高产品的综合性能。



(2)B组份的制备。将100份聚醚多元醇(TEP330N或与TPOP-36/28混用),扩链剂0~7份、催化剂0.01~0.5份、均泡剂0.5~2份,着色剂适量,混合均匀即可。

(3)液化MDI的制备。将340gMDI加热熔化,并倒入500mL三口烧瓶中,搅拌,加入5g磷酸三乙酯,加热至200~210℃,并保温25min,冷却至室温,放置48h,过滤,滤液清澈透明。

MDI及预聚体组成对微孔弹性体性能的影响实验中,我们分别对纯MDI、液化MDI、不同聚醚改性MDI及同种聚醚不同NCO含量的改性MDI进行了研究。 结果表明:纯MDI在常温下为固态,熔点37~41℃,在使用之前,必须加热熔化成液体,反复加热易自聚变质,从而影响MDI的质量,且操作复杂化。

液化MDI常温下为液态,称量和操作都较纯MDI简单,但二者的NCO含量都很高,反应速度很快,手工操作难以控制,特别是对形状复杂的制品,温度的高低,操作时间的长短,对产品的质量影响很大。

采用改性MDI操作条件宽松了许多。四氢呋喃均聚醚改性MDI较N-220聚醚改性MDI制得的微孔弹性体硬度、拉伸强度略高些,二元醇聚醚改性MDI较高活性聚醚改性的MDI制得的微孔弹性体的扯断伸长率较高,而硬度、拉伸强度较低。

改性MDI的NCO含量不同,物料的粘度不同。NCO含量高,改性MDI的粘度小,发白时间短,凝胶快,操作不易控制。而NCO含量过低,物料粘度大,短时间混合不均,造成制品特别是形状复杂制品缺料。


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