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不同结构的扩链剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-3-4 23:20:58 |
选用不同结构的扩链剂、多异氰酸酯、低聚物多元醇等为原料，用半预聚体法和一步法制得一系列高硬度高透明性聚氨酯材料。
讨论了合成工艺、多异氰酸酯结构、不同结构的扩链剂和多元醇平均每个羟基所对应的相对分子质量(N值)及其平均官能度对聚氨酯材料性能的影响。结果表明，选择异佛尔酮二异氰酸酯及扩链剂E并控制多元醇平均官能度在2.5～2.7和平均N值在120～150范围内，采用半预聚法制得的高硬度透明聚氨酯材料具有较好的综合力学性能及热稳定性。
高硬度透明聚氨酯材料在光学材料、高档建筑及工艺品等领域具有广泛的应用前景。但国内 关于邵D硬度大于70的透明PU材料的研究报道甚少。提高聚氨酯材料硬度的方法主要有:选择含有刚性结构(如苯环)的原材料、提高材料中硬段的含量、降低多元醇平均每个羟值所对应的相对分子质量(N值)和提高其官能度。但每种方法都有局限性，难以达到目的，且在某种程度上还会使某些性能(如韧性和热变形温度)下降。
提高聚氨酯材料透明性即降低其结晶度，可采取的方法有(1)选择结构不对称的原材料，如选择结构不对称的二异氰酸酯、扩链剂和带支化结构的多元醇等;(2)提高扩链剂的官能度;(3)通过合理的工艺设计提高软、硬段的相混合程度。
本实验在综合考虑以上各因素的基础上选用不同结构的扩链剂、多异氰酸酯、低聚物多元醇等原材料，采用半预聚体法工艺和一步法制得一系列高硬度透明聚氨酯材料，讨论了合成工艺、多异氰酸酯的结构、扩链剂的结构、多元醇N值和官能度对聚氨酯材料硬度和透明性的影响，并制得了邵D硬度大于80的高硬度透明聚氨酯材料。
实验 原料：聚醚TMN2400(Mn=400，f=3)，工业级;聚醚N210(Mn=1000，f=2)、聚醚J403(Mn=300，f=4)，工业级;三羟甲基丙烷，纯度≥99.5%;异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，DesmodurI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI，DesmodurH)、二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI，DesmodurW)，纯度≥99.5%;1，42丁二醇，纯度≥99.0%;1，42环己烷二甲醇，纯度≥98.5%;扩链剂D(对称的脂环族二元醇)、扩链剂E(含苯环醚键的多元醇)、吸水剂、催化剂(复合型)，自制。
本实验分别应用一步法和半预聚法合成工艺。一步法工艺：A组分的制备:在装有电动搅拌器和温度计的三口烧瓶中加入准确计量的各种聚醚多元醇和扩链剂，搅拌均匀并加热至100～110℃，在0.67kPa下真空脱水1～2h至含水质量分数小于0.05%，将温度降至室温后加入吸水剂，催化剂，混合均匀，充氮气密封保存待用。
4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)
聚脲
降低凝胶反应速度,使得用喷涂浇铸技术生产这种高硬度聚合物成为可能。延长的凝胶速度可以改善与基层的粘着性、流动性、涂层之间的结合及表面质量。使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作为熟化剂,可显著提高聚合物的抗冲击性能低温性能。
B组分:二异氰酸酯。样品的制备:将A、B组分按一定的配比充分混合均匀，倾入处理好的模具中，室温固化成型，脱模后室温放置7d，进行性能测试。1.2.2.2 半预聚体法工艺 A组分的制备:同一步法A组分的制备。只是加部分聚醚多元醇。
B组分的合成:将余下的多元醇加入到装有电 动搅拌器和温度计的三口烧瓶中，使其在100～ 110℃、0.67kPa的条件下真空脱水至水的质量分数小于0.05%，再冷却至60℃左右。并分批加入到一定量的异氰酸酯中，温度保持在80℃反应2h，取样分析NCO基含量。
当NCO基含量基本达到设计值时，进行真空脱泡，并将温度降至室温，充氮气密封保存待用。 样品的制备:将A、B组分按一定的配比在20～30℃条件下充分混合均匀，真空脱泡2～3min，倾入处理好的模具中，室温固化成型，脱模后室温放置7d，进行性能测试。
硬度按GB531—92进行测试;拉伸强度及伸长率按GB528—98进行测试;冲击强度按照GB/ T1843—1996/1A(“1A”代表试样类型、缺口类型。)进行测试，热变形温度和透光率按照GB1634—79 和GB2410—88进行测试。
异氰酸酯种类的选择。由于芳香族异氰酸酯合成的聚氨酯受紫外线照 射时易氧化变色[2，3] ，因此选用脂肪族或脂环族异氰酸酯进行研究。本实验分别选择HDI、IPDI、H12MDI这3种异氰酸酯，采用一步法反应制得3种聚氨酯材料。
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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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