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当前位置：首页 > 行业新闻 > 混炼型聚氨酯弹性体(MPU)扩链剂混炼型聚氨酯弹性体(MPU)扩链剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2018-4-28 15:45:37 |
混炼型聚氨酯弹性体(MPU)的合成方法一般分为预聚物法和半预聚物法。半预聚物法是介于预聚物法和一步法之间的一种加工方法。将预聚物中的一部分聚合多元醇转移到扩链体系中去，与混炼型聚氨酯弹性体(MPU)扩链剂组成另一组分。
这一点与预聚物法是相似的。唯一不同的是这种预聚物的游离异氰酸酯含量较高，一般为12%～15%(质量分数)。另一组分则由混炼型聚氨酯弹性体(MPU)扩链剂及补加聚合多元醇组成。由于半预聚物法粘度较低，与混炼型聚氨酯弹性体(MPU)扩链剂扩链体系粘度相接近，其用量也大体相当，所以有利于混合均匀。
更可贵的是混炼型聚氨酯弹性体(MPU)扩链剂得到的弹性体性能佳、粘度低、易计量、易混合等特点正是RIM技术所需要的。因此将它与RIM技术相结合用于聚氨酯弹性体的制造中，将有着广阔的前景。
本实验以L-MDI/PPO/DMTDA为原料，通过半预聚物法制备了RIM聚氨酯弹性体，并研究了影响弹性体性能的因素。
实验原料：液化4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(L-MDI):w(—NCO)=29.5%，官能度f=2.1;高活性聚氧化丙烯三醇(PPO):Mn=5000;3，5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA);3， 3′-二氯-4，4′-二苯基甲烷二胺(MOCA);1，4-丁二醇(BDO);二月桂酸二丁基锡(DBTDL)。
聚氨酯弹性体的制备1.2.1 A组分的合成 将聚醚多元醇加入三口烧瓶中，于110～120℃、0.09MPa的真空度下脱水2h，然后降温至60℃，将其滴加到计量的MDI烧瓶中，缓慢升温 至(80±2)℃，保温反应2h，脱泡后降温密封保存得到预聚物。
外观:白色粉末
铁(PPM)≤5
羟基含量%≥99
钠(PPM)≤10
羟值,mgKOH.g-1:728~782
钾(PPM)≤100
熔点°C≥108°C
磷(PPM)≤10
色度(PT-CO)≤150#
硅(PPM)≤1
水份%≤0.3
硫酸根离子(PPM)≤10
灰分%≤0.03
残醛%≤0.03
酸值mgKOH/g:374.3-378.2
丙酮-三乙胺溶解试验:澄澈透明
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂DMBA)用途：DMBA是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧酸，因此可以被用作合成水性高分子体系，可广泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、环氧树脂等方面。DMBA在不同溶剂中具有比DMPA更好的溶解性能，因此可以使工作效率得到很大的改善。
DMBA被视为水性聚氨酯用新一代绿色环保型扩链剂和内乳化剂，生产水性聚氨酯胶黏剂，无需使用有机溶剂，有机残留物为零。不存在使用DMPA熔点高、溶解慢、反应时间长、能耗高、产品性能差、需要加入有机溶剂、溶剂残留量大等问题。还可用于水性环氧树脂、聚酯等胶黏剂的制造。目前水性聚氨酯、水性树脂、水性胶粘剂、水性涂料等水性产品多用途改性助剂(亲水扩链剂)，作为单体，改性过程中，二羟甲基丁酸(DMBA)无需添加任何有机溶剂(以水代替)，生产工艺更加简单，性能稳定，.其中二羟甲基丙酸(DMPA)以优越的性价比使得其在水性领域应用较为普遍！
B组分的制备。将计量的聚醚多元醇、扩链剂按一定比例称量、混合并加热到110～120℃，真空脱水2h后加入催化剂，搅拌均匀，待用。1.2.3 试样的制备 于自改造实验RIM机上对A、B组分预热并抽真空，脱泡1h后充模得到试片，模具温度为90℃，试片脱模后置于100℃烘箱中熟化6h，室温放置1周后进行测试。
性能测试：硬度:采用LX-A硬度计，按GB/T531—1999进行测试;拉伸强度、扯断伸长率:采用CMT-4504电子万能实验机，按GB/T528—1998进行测试;撕裂强度:按GB/T529—1999进行测试;粘度:采用NXS-11型粘度计， 按GB/T2794—1995进行测试。
合成方法对弹性体性能的影响 以PPO、L-MDI、DMTDA为原料分别采用一步法、预聚物法[w(—NCO)=6.3%]和半预聚物法[w(—NCO)=13%]合成了聚氨酯弹性体。
由预聚物法制备聚氨酯弹性体力学性能最好，半预聚物法次之，一步法最差。采用预聚物法时，聚合初期全部的聚醚多元醇与异氰酸酯先发生反应，反应比较完全，加入扩链剂组分时，只有扩链剂与预聚体中的—NCO基团反应，产物结构规整。而采用半预聚物法时，一方面A组分中—NCO含量较高，同时B组分中除扩链剂外还有部分未反应的聚醚多元醇，两者反应活性不同，反应速度差别较大，软硬段反应不平衡造成了硬段不能很好地分散在软段中，所以弹性体性能略次之。
一步法制备聚氨酯弹性体时，软硬段反应更不平衡，产物结构混乱，性能最差。半预聚物法中预聚物粘度明显低于预聚物法中的粘度，同时半预聚物法时A、B质量比为1∶1，粘度低、质量比相近有利于反应液体的流动和混合。
反应注射成型(RIM)是把高反应性的液体原料在螺杆式反应器中于1～2min内完成聚合、交联、固化等反应，并注入模具制成制品的复杂工艺过程。由于RIM在生产过程中将原料的聚合反应和制品的模塑过程结合起来，因此简化了生产步骤，节省了能耗，已逐渐取代传统的浇注工艺而应用于聚氨酯弹性体的制备。
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