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亲水性聚氨酯扩链剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-2-19 17:40:07 |
以亲水性聚氨酯扩链剂ＴＤＩ和高亲水性聚醚多元醇反应，得到聚氨酯预聚体，再和ＭＤＩ聚合成环保型亲水性聚氨酯注浆堵水材料。
探讨了该材料的反应原理和亲水性聚氨酯扩链剂ＴＤＩ用量对其特性的影响，指出随着亲水性聚氨酯扩链剂ＴＤＩ用量的增大，该材料的密度、黏度及发泡率均先降低后升高，包水性和凝胶时间先上升后下降；当异氰酸根指数Ｒ为１．５：为７时，该材料的综合性能最优。
聚氨酯注浆堵水材料由聚氨酯树脂与一些添加剂组成，遇水后能立即与水发生扩链、支化及交联反应，产生ＣＯ气体，造成体积膨胀并最终生成一种不溶于水的、有一定强度的凝胶状固结体。该材料综合性能优良，应用面广Ⅲ。
这类材料中，亲水性聚氨酯注浆堵水材料具有更突出的优点，所含树脂预聚体具有良好的亲水性，遇水自乳化，渗透性强，对水质适应能力强，堵动水能力好，无溶剂臭味；与水反应可形成凝胶体，无毒无污染等。
游离ＴＤＩ，在使用过程中会对环境产生污染和对施工人员造成伤害；而二苯基甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ）则因其蒸气压较低，在呼吸吸人和皮肤吸收方面毒性较低，且挥发性亦低，使之在通常条件下短时间暴露接触（如少量泄漏、撒落等）所产生的毒害性较小同。因此，本研究拟使用过量的多元醇和ＴＤＩ反应扩链，使用波美比重计测试预聚体密度，即Ａ组分的密度。
１＿３＿３黏度取预聚体１０ｍＬ左右（以所测液体浸没转子为准），装在Ｂｒｏｏｋｉｆｅｌｄ黏度计的测量池中，将恒温水浴锅温度设定为２５ｃＩ＝，选取ｓｃ一３４转子，设定转速为５ｒ／ｍｉｎ，开始测量，待读数稳定后，记录。
包水性。ＴＤＩ反应充分，然后再用低毒性的ＭＤＩ和端羟基预聚体进一步反应扩链，从而得到环保型的聚氨酯注浆堵水材料预聚体。本文初步探讨了其合成原理与工在标准试验条件（ＪＣ／Ｔ２０４１－２０１０）下，将Ａ组艺，研究了扩链剂ＴＤＩ用量对环保型聚氨酯注浆堵水材料各种性能的影响。
实验部分。与ｌ０倍水混合，待烧杯中试样与水充分反应，倒不出水时视为试样完全胶凝固化。记录Ａ组分与水开始混合至试样完全胶凝固化的时间，即为其包水性。
胶凝时间。亲水聚醚多元醇６０４０，工业级；甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ一８０），工业级；二苯基甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ一５０），工业级；有机膦类阻燃剂，工业级。
MDBA是4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,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。
在标准试验条件（ＪＣ／Ｔ２０４１－２０１０）下，用天平称取试样Ａ组分２０ｇ加入烧杯中，加入１００ｇ水，迅速搅匀（约ｌ０ｓ）后静止，得白色乳浊液。之后用玻璃棒不断探测其表面黏度变化，当玻璃棒离开液面出现拉丝现象时，视为该试样已凝胶化。记录从试样与水开始混合到出现拉丝现象的时间，即为凝胶时间。１．３．６发泡率在标准试验条件（ＪＣ／Ｔ２０４１－２０１０）下，用天平称取Ａ组分于带刻度的干燥容器中，加入５倍水。
样品制备。取一定质量的亲水性聚醚多元醇６０４０，在真空条件下脱水干燥，冷却至室温后，再加入定量的ＴＤＩ一８０，６０℃反应４ｈ，此时异氰酸根指数记为Ｒ。；再加入ＭＤＩ一５０，８０℃反应１ｈ，总的异氰酸根指数记为Ｒ：，加入有机膦类阻燃剂，反应结束，制得亲水性聚氨酯迅速搅匀。待发泡结束后，用排水法测其体积数，计算体积膨胀的倍数，即发泡率。
热稳定性。预聚体，记为组分Ａ；将催化剂、交联剂等加入水中，混匀，记为组分Ｂ。
采用热重分析仪（ＴＧ２０９Ｆ３）对组分Ａ的热稳定性进行测试，温度范围２５～６００℃，升温速率为１０℃／ａｉｒｎｏ
将Ａ组分与Ｂ组分迅速混合、搅匀、注入模具中，涨定成型得到环保型聚氨酯注浆堵水材料凝胶体。
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4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA) http://www.yaruichemical.com |
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