聚氨酯高性能擴鏈劑
采用PTMG、IPDI、BD合成的聚氨酯平均摩爾質(zhì)量的數量級在105左右，分布較寬，這與合成方法為一步法有關(guān)。
聚氨酯高性能擴鏈劑種類(lèi)對聚氨酯彈性體摩爾質(zhì)量及力學(xué)性能的影響可以看出，PTMG1000/EG/IPDI體系和PTMG1000/BD/IPDI體系的 Mn、 MW、 MZ及D差別不大。這說(shuō)明聚氨酯高性能擴鏈劑EG和BD與IPDI的反應速度很接近。
由于聚醚型多元醇比聚酯型多元醇合成的聚氨酯透明性和低溫性能更好，在兼顧透明性的同時(shí)，高性能聚氨酯彈性體的合成傾向于選擇摩爾質(zhì)量較高的聚醚型多元醇作為軟段。
在相同的反應條件下，PT-MG1000/EG/IPDI體系和PTMG1000/BD/IPDI體系的反應程度幾乎相等，所以?xún)审w系的摩爾質(zhì)量及D差別不大。但聚氨酯高性能擴鏈劑的改變卻使體系的力學(xué)性能出現較大變化，乙二醇擴鏈劑的分子鏈短，硬段剛性增加，使硬軟段相的相容性更差，體系的力學(xué)性能增加。
不同軟段鏈長(cháng)對聚氨酯彈性體摩爾質(zhì)量及其力學(xué)性能的影響可看出，不同鏈長(cháng)的多元醇與異氰酸酯反應，所得聚氨酯彈性體的摩爾質(zhì)量數量級相當，其 MW都在2×105g/mol左右;但軟段鏈長(cháng)增加后，即引入PTMG2000，分散系數有一定提高。
這是因為在相同的反應條件下，PTMG2000的反應活性低于PTMG1000;并且由于聚合反應速度受擴散控制，PTMG2000的分子鏈較長(cháng)，其擴散速度較PTMG1000低。這就導致了在相同反應條件下，PT-MG1000/BD/IPDI體系的反應程度較PTMG2000體系的高，低摩爾質(zhì)量級分比例小。所以，PTMG1000/BD/IPDI體系的 Mn和 MW較高，分散系數較小。
在一定范圍內，彈性體摩爾質(zhì)量的大小對力學(xué)性能影響不大;而聚醚軟段摩爾質(zhì)量的增大使彈性體的力學(xué)性能大幅度提高。通常認為，聚醚型多元醇摩爾質(zhì)量的增大，鏈段柔性增加，會(huì )使聚氨酯的力學(xué)性能下降，但本文合成的IPDI型聚氨酯彈性體卻出現相反的特征。
產(chǎn)品名稱(chēng):4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑MDEA
分子式:C21H30N2
分子量:310.49
CAS: 13680-35-8
4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑MDEA是優(yōu)秀的聚氨酯（PU）擴鏈劑和環(huán)氧樹(shù)脂（EP）固化劑。能改善制品的機械和動(dòng)力學(xué)性能。此外也可以作為聚酰亞胺的先導化合物和有機合成的中間體。在PU領(lǐng)域M-CDEA適用于澆鑄型彈性體（CPU）、RIM彈性體和噴涂聚脲、膠粘劑、彈性體泡沫和熱塑性聚氨酯（TPU）。EP領(lǐng)域適用于加工、預浸料坯和化工防腐涂料。也可用作有機合成的中間體及聚脲樹(shù)脂固化劑。
進(jìn)一步的研究表明，本實(shí)驗合成的聚氨酯彈性體的性能主要受體系的微相分離程度的影響，聚醚型多元醇鏈段增大會(huì )使聚氨酯的硬段相和軟段相的混容程度減小，微相分離程度加大，宏觀(guān)上表現為力學(xué)性能提高。
催化劑對聚氨酯彈性體性能的影響 脂環(huán)族異氰酸酯反應活性較低，反應體系須加催化劑，以促進(jìn)反應按預期的方向和速度進(jìn)行。催化劑種類(lèi)對聚氨酯彈性體力學(xué)性能的影響列于表4中。采用有機錫化合物可高效催化異氰酸酯與醇的反應，使聚合物摩爾質(zhì)量增大，粘度上升，促使凝膠;而對異氰酸酯與水的反應，催化作用相對低得多。
實(shí)驗中發(fā)現，它與助劑K搭配使用，具有協(xié)同作用，可自由調整凝膠反應的速度，抑制氣泡的產(chǎn)生，制備性能優(yōu)良的無(wú)泡透明聚氨酯彈性體。使用Snoct及其與助劑K復合催化的聚氨酯彈性體的拉伸強度、楊氏模量和斷裂吸能分別高于使用DBTDL及其與K復合催化的聚氨酯彈性體性能。
由于Snoct催化NCO與OH的反應活性高于DBTDL，DBT-DL催化NCO與水的反應活性高于Snoct。相同反應條件下，使用Snoct催化的聚氨酯彈性體的反應程度大，副反應少，力學(xué)性能好。
K在彈性體合成過(guò)程中也起催化作用，更重要的是它對OH與NCO的反應的催化活性比它對水大，并能夠吸收NCO與水反應放出的CO2，使聚氨酯彈性體內的微小CO2泡核少，力學(xué)性能薄弱點(diǎn)少。因此，采用復合催化劑時(shí)，聚氨酯彈性體的力學(xué)性能更好。
將合成的聚氨酯澆注到兩層聚碳酸酯PC透明基板(2mm厚)間，120℃下固化4h。復合板材具有優(yōu)良的透光性，助催化劑K用量對聚氨酯彈性體光學(xué)透明性影響不大，且與聚碳酸酯基材的粘接性好。
當助催化劑K用量增加到一定程度時(shí)，透光率稍有降低。這是因為助催化劑K用量增加，有利于交聯(lián)反應，交聯(lián)程度增大，反而不利于CO2氣體的排除，殘留在聚氨酯彈性體中的泡核增多，使光學(xué)透明性略有降低。因而，助催化劑K在復合催化劑中的用量須適當。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
http://www.2cdigitalleads.com
