聚氨酯無(wú)溶劑法的擴鏈劑
4-羥基-N-（2-羥乙基）-丁酰胺為聚氨酯無(wú)溶劑法的擴鏈劑。實(shí)驗表明，聚氨酯無(wú)溶劑法的擴鏈劑合成以無(wú)溶劑法為優(yōu)。
端羥基聚丁二烯(HTPB)液體橡膠是20世紀60年代發(fā)展起來(lái)的一種以丁二烯為主鏈結構帶有端羥基官能團的遙爪型預聚物,采用自由基法溶液聚合合成。其相對分子質(zhì)量一般在1萬(wàn)以下,常溫下為無(wú)色或淡黃色透明粘稠狀液體,常溫下密度為0.89～0.92×10 3 kg/m3。
丁羥型聚氨酯可由HTPB與異氰酸酯、聚氨酯無(wú)溶劑法的擴鏈劑/交聯(lián)劑通過(guò)加聚反應得到,一般具有微相分離結構。其中,HTPB分子鏈軟段形成柔軟的連續相,擴鏈 劑與異氰酸酯形成的硬段構成分散相分布在連續相中,起物理交聯(lián)點(diǎn)的作用。通過(guò)調節分子中的軟硬 段比例,可改善聚氨酯的硬度、強度、彈性、低溫性能、電絕緣性等性能。
與聚酯型或聚醚型聚氨酯相比, 丁羥型聚氨酯的軟段結構中不含有極性的酯基和醚基,分子間的相互作用較弱,所以強度相對較低,但其耐水解性、耐低溫性能、耐化學(xué)藥品性、電絕緣性能及彈性都比聚酯和聚醚型聚氨酯好。而且丁羥型聚氨酯與聚丁二烯彈性體相似,其動(dòng)態(tài)生熱低。因為它在室溫下呈液體狀態(tài),與固體橡膠相比較,易于加工成型, 因而廣泛用于復合固體推進(jìn)劑、防水材料、膠粘劑、襯層等。
HTPB/IPDI系聚氨酯的制備。聚氨酯常用的合成方法為預聚體法、半預聚體法 和一步法。預聚體法是先由過(guò)量的異氰酸酯和軟段多元醇合成NCO封端的聚氨酯預聚體,然后再將預聚體和擴鏈劑混合澆注成型;半預聚體法是先合成高NCO含量的半預聚體,然后將少加的多元醇與擴鏈劑混溶,與半預聚體混合澆注成型;而一步法則是將所有軟段多元醇、異氰酸酯及擴鏈劑一次混合、澆注、反應成型的方法。其中,預聚體法合成的聚氨酯結構最規整,力學(xué)強度最好而應用廣泛。因此,在本研究中得到采用。
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
產(chǎn)品外觀(guān): 類(lèi)白色粉末或顆粒
物理特性
熔點(diǎn): 87-89℃
含量:≥99.0%
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。
封端聚氨酯預聚體的合成。將HTPB加入到配有攪拌器、溫度計、真空系統和加熱器的反應瓶中，升溫至393。15K，在抽真空的條件下脫水1～2h，直至水分含量測試低于0。05%，然后冷卻至313。15～323。15K，解除真空，并逐次加入到計量好的IPDI中，讓體系自然升溫保持攪拌30～40min后，加熱并保持溫度(368。15±5)K反應2～3h，取樣并參照標準(HG/T2409—92)分析NCO含量，當與設計值基本相符時(shí)，脫泡后得到NCO封端預聚物，充入氮氣備用。
聚氨酯薄膜的制備。稱(chēng)取適量的預聚物，攪拌下加熱至353。15～363。15K后，置入真空干燥器中脫泡5～20min，而后加入計量的熔融擴鏈劑，快速攪拌混合均勻(1～2min)，必要時(shí)需進(jìn)行2次脫泡(2～3min)，將膠液澆注在涂覆了脫模劑的平板上，任其自然流平形成厚度小于0。001m的均勻薄膜。放入溫度為373。15K的烘箱中，16h后取出冷卻，取下薄膜待用。
反應流變性的測定。GT2M20002A型無(wú)轉子硫化試驗機測試溫度設定 為100℃，振動(dòng)角度和頻率分別為±1°、1。6Hz。將混合均勻的膠液倒入硫化試驗機的模芯中，合模測試，由聯(lián)機電腦記錄轉矩2溫度曲線(xiàn)。
聚氨酯微觀(guān)結構的表征。聚氨酯薄膜的表面形貌采用SPI3800N掃描探針顯微鏡(AFM)進(jìn)行表征，采用輕敲模式，得到其結構相圖。
實(shí)驗采用了3種擴鏈劑，其中1，42丁二醇為常用的脂肪族二醇擴鏈劑;3，3’2二乙基24，4’2二苯基甲烷二胺是較少見(jiàn)的芳香族二胺擴鏈劑，它與常用的芳族胺類(lèi)擴鏈劑3，3’2二氯24，4’2二苯基甲烷二胺(MOCA)在結構上的不同是將鄰位的2個(gè)氯基團(吸電子基團)用2個(gè)乙基(給電子基團)取代，提高了胺基的反應活性;而D2230是以氧化丙烯的重復單體為主鏈的脂肪族二胺，堿性強，反應活性高，凝膠速度太快，在聚氨酯的生產(chǎn)中無(wú)實(shí)用價(jià)值，在本實(shí)驗中只是為了對比而對其進(jìn)行了研究。
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