丁羟型聚氨酯扩链剂
丁羟型聚氨酯可由HTPB与异氰酸酯、丁羟型聚氨酯扩链剂通过加聚反应得到,一般具有微相分离结构。其中,HTPB分子链软段形成柔软的连续相,丁羟型聚氨酯扩链剂与异氰酸酯形成的硬段构成分散相分布在连续相中,起物理交联点的作用。通过调节分子中的软硬段比例,可改善聚氨酯的硬度、强度、弹性、低温性能、电绝缘性等性能。
目前,对丁羟系聚氨酯的研究大多集中于探索配方体系、结构与性能的关系,而对聚氨酯扩链过程中反应流变性的研究尚未见报导。不同的丁羟型聚氨酯扩链剂会导致扩链反应凝胶速度的巨大差异,从而对于聚氨酯制品的生产工艺有着决定性的影响。
端羟基聚丁二烯(HTPB)液体橡胶是20世纪60年代发展起来的一种以丁二烯为主链结构带有端羟基官能团的遥爪型预聚物,采用自由基法溶液聚合合成。其相对分子质量一般在1万以下,常温下为无色或淡黄色透明粘稠状液体,常温下密度为0.89~0.92×103kg/m3。
与聚酯型或聚醚型聚氨酯相比,丁羟型聚氨酯的软段结构中不含有极性的酯基和醚基,分子间的相互作用较弱,所以强度相对较低,但其耐水解性、耐低温性能、耐化学药品性、电绝缘性能及弹性都比聚酯和聚醚型聚氨酯好。而且丁羟型聚氨酯与聚丁二烯弹性体相似,其动态生热低。因为它在室温下呈液体状态,与固体橡胶相比较,易于加工成型,因而广泛用于复合固体推进剂、防水材料、胶粘剂、衬层等。
对于通常的橡胶制品,硫化胶性能随着硫化时间的长短(即硫化程度)有很大变化,正硫化时间的选取,决定了硫化胶性能的好坏。人们采用以给予一定振幅的扭转变形测定其阻力(扭矩)变化的硫化仪来确定橡胶加工中最重要参数———正硫化时间。
产品名称:4,4'-亚甲基双(2,6-二乙基苯胺),固化剂扩链剂MDEA
产品外观: 类白色粉末或颗粒
物理特性
熔点: 87-89℃
含量:≥99.0%
4,4'-亚甲基双(2,6-二乙基苯胺),固化剂扩链剂MDEA是优秀的聚氨酯(PU)扩链剂和环氧树脂(EP)固化剂。能改善制品的机械和动力学性能。此外也可以作为聚酰亚胺的先导化合物和有机合成的中间体。在PU领域M-CDEA适用于浇铸型弹性体(CPU)、RIM弹性体和喷涂聚脲、胶粘剂、弹性体泡沫和热塑性聚氨酯(TPU)。EP领域适用于加工、预浸料坯和化工防腐涂料。也可用作有机合成的中间体及聚脲树脂固化剂。
参照这一方法,合成了端羟基聚丁二烯/异佛尔酮二异氰酸酯(HTPB/IPDI)系聚氨酯预聚体,采用GT2M20002A型无转子硫化试验机对不同扩链剂扩链的HTPB/IPDI系聚氨酯的反应流变性进行了研究,同时对该聚氨酯的微观形貌采用SPI3800N扫描探针显微镜(AFM)进行了表征,探讨了扩链剂结构对HTPB/IPDI系聚氨酯的反应流变性和微观结构的影响,为HTPB/IPDI系聚氨酯的配方和工艺研究提供参考。
HTPB/IPDI系聚氨酯的制备。聚氨酯常用的合成方法为预聚体法、半预聚体法和一步法。预聚体法是先由过量的异氰酸酯和软段多元醇合成NCO封端的聚氨酯预聚体,然后再将预聚体和扩链剂混合浇注成型;半预聚体法是先合成高NCO含量的半预聚体,然后将少加的多元醇与扩链剂混溶,与半预聚体混合浇注成型;而一步法则是将所有软段多元醇、异氰酸酯及扩链剂一次混合、浇注、反应成型的方法。其中,预聚体法合成的聚氨酯结构最规整,力学强度最好而应用广泛。因此,在本研究中得到采用。
形状记忆聚氨酯是热塑性高分子材料,它是由具有两种不同玻璃化温度的高分子材料聚合而成的嵌段共聚物。由于一个分子中的两种(或多种)组分不能完全互容,导致了相的分离,低玻璃化温度的部分称为软段,高玻璃化温变的称为硬段。
大部分非吸性低熔点软段与极性高的硬段相互排斥和热力学的不相容导致了两相之间的分离,同时形成了共价键键合的微相区,又因为它们是以化学键相连接的,分离必然受到限制,因此得到三级结构的形态,即软段区、硬段区和软硬段混容区。
柔性的软段区(也称可逆相)能产生很大的形变,而在硬段区(也称固定相)内,分子被其相互间的物理交联作用所固定。由于软硬段的共价偶联而抑制了链的塑性移动,从而产生了回弹性。
软段在室温范国内是结晶的,或玻璃化转变温度必须高于室温。即具有塑料的特性,当温度升到软段的结晶态熔点或高弹态时,软段的微观布朗运动加剧而易产生形变,但硬段仍处于玻璃态或结晶态,阻止分子链产生滑移,抵抗形变,从而产生回弹性,即记忆性,而当温度下降到其玻璃态时,形变被“冻结”固定下来。
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