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新型扩链剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-4-11 22:23:49 |
以草酸二乙酯、乙醇胺、二氯亚砜等为原料合成了一种能对聚丁二酸丁二醇酯（PBS）增黏，改善其加工性能的新型扩链剂2，2’-双（2-噁唑啉）（BOZ）。探讨了工艺条件对产物合成的影响。
结果表明，当乙醇胺与草酸二乙酯的摩尔比为3：1，二 氯亚砜与N，N’-二羟乙基草酰胺摩尔比为3：1，NaOH乙醇溶液浓度为2mol／L，消除反应温度为80℃时所得BOZ产率最高。
红外光谱分析表明，在1621．55cm^-1和1119．36cm^-1处存在-C=N-和C—O-C的伸展振动峰，在918．68cm^-1处存在五元杂环的振动峰，证明合成的产物含噁唑啉环结构。
紫外光谱分析表明合成产物中存在-N=C-C=N-共轭双键结构，元素分析进一步证明合成产物为BOZ。通过X-射线衍射和 DSC分析知BOZ为单斜晶系，熔点为210℃。对PBS的扩链研究发现新型扩链剂扩链后PBS特性黏度由0．698dL／g增加到1．125dL／g，羧值含量从 56mol／10^6g降到20mol／10^6g，表明该新型扩链剂对PBS具有良好的扩链效果。
引入聚醚后，两种不同分子结构和分子链长度的软段在聚合过程中随机分布，分子链排布的规整性受到影响，软段结晶受阻，硬段的有序程度减弱，导致硬段微区的氢键作用减弱，并削弱了链段之间吸引力。这也进一步验证了前面的观点，即随着聚醚含量的增加，硬段之间的作用力减弱，拉伸强度下降，但仍存在结晶。
随着软段中聚醚含量的增加，拉伸强度下降，断裂伸长率上升。这是由于在聚氨酯软段中醚类的柔软性高于酯类所致。另外，PBA分子链规整，链段易于结晶，在拉伸时分子链不容易滑动，当软段中混入聚醚后，PBA-PTMG混合软段增加了分子链的混乱程度，在拉伸过程中软段的结晶趋势降低，混乱程度提高，也将导致强度下降而断裂伸长率增加。
同时，随着聚醚含量的增加，聚酯和聚醚在软段中的排列趋向无规，这种随机的分布排列会导致和硬段之间的组合错乱，使硬段分子链之间的相互作用力减小，导致强度下降而断裂伸长率增加。综上所述，添加聚醚后，聚酯和聚醚两种混合的软段材料和不同的分子链长度可以更好地吸收外界能量，显示出较好的弹性。
4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)产品用途
4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可应用于硬泡、软泡、涂料、胶粘剂、密封剂、弹性体、典型的使用量为多元醇的1-5%。4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA还可应用于喷涂聚脲、及多种用于金属和混凝土修补的化合物。
软泡：大块泡沫 - 在标准的TDI和高回弹泡沫组合料中,加入3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸强度、撕裂强度和承载性能,在多数情况下,这些优点在降低泡沫密度得以实现在聚酯泡沫中,同样比例的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以显著提高撕裂强度和承载性能,而不影响泡沫的其他性能。冷模塑泡沫 - 在商业应用中已经证实,加入1-2php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 可降低密度、软化泡沫,从而使泡沫性能得以优化。还可以增强拉伸强度、撕裂强度和延伸率,缩短脱模时间。
硬泡：聚氨酯硬泡 – 在有水或无水硬泡体系中使用3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA, 可明显提高泡沫的压缩强度及尺寸稳定性,同时降低易脆性,提高闭孔率,降低导热系数。聚异氰脲酸酯硬泡 - - 在系统中加入5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高压缩强度100%,在高比例水发泡或全水发泡中,尺寸稳定性显著改善。
涂料/胶粘剂/密封剂/弹性体：涂料 - - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室温熟化.配合适当的催化剂共熟化剂,可以生产用于喷涂、浇铸法的组合料系统。用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化剂的配方,可以提高粘着性和表面质量。
胶粘剂 - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基层更好地润湿,熟化后的聚合物与涂敷的表面更好地粘着。硬弹性体- - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于MDI半预聚物的熟化,以生产一系列硬度高的弹性体。
软弹性体 – 使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化剂可以延长釜中寿命,从而生产用作工业密封材料的软弹性体。
随着软段中聚醚添加量的增加，拉伸永久变形下降，而形状回复率增加。材料的拉伸永久变形都维持在85%~90%，形状回复率保持在75%~80%。PBA的分子链规整，较PTMG更易于结晶，在拉伸取向过程中更容易产生应力结晶。
当材料发生形变后，软段相可以保留部分结晶，使分子链不可能回复到原来的状态，所以纯聚酯性的聚氨酯弹性体永久形变均较大，w(HS)为35%的拉伸永久变形率为95%。当软段中添加聚醚后，无规的软段分子链排布导致软段结晶遭到破坏，当温度降至Tg以下时，软段无法形成结晶固定形变，从而导致材料保持永久形变的能力下降。
聚醚加入后，PTMG由于分子量小，活动能力强，在70摄氏度(Tg+20)能够充分运动，伸展的软段分子可以更有效地吸收外界应力，使分子链较大程度的回复到原来的状态，因此材料的永久变形小，形状回复率增加。
当软段选用的是纯聚酯PBA时，聚酯易于水解，水解后导致部分高分子链段断裂、强度下降，最终使样品水解后的强度损失较大。添加聚醚以后，由于聚醚的耐水解性优于聚酯，强度损失减小，故聚醚的添加可改善聚氨酯弹性体的水解性。
随着聚醚含量的增加，水解后的强度损失减少。聚醚添加量从0增加到4%时，强度损失由19.5%减少到7%，耐水解性能在很大程度上得到提高。聚氨酯弹性体在应用时，材料的力学性能也是考虑前提，当聚醚含量在4%~5%时，材料除具有较好的耐水解性能外，也具有较好的力学性能。
当w(HS)为31%~35%时，材料的力学性能较优，形状回复率可以达到78%~85%，当w(HS)为35%左右时，形状回复率最高。
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