TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)扩链剂
弹性体的制备均采用预聚体法。预聚物合成:将TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)扩链剂在100~120条件下真空脱水2~3h,然后冷却至50~60,将计量并熔化的二异氰酸酯在快速搅拌下迅速加入,自动升温30~40min,并在80~85条件下保温反应2~3h,取样分析NCO的质量分数与设计值基本相符,再真空脱泡20~30min。密封保存待用。
称取一定量的预聚体,边搅拌边加热,升至一定温度,真空脱泡1~2min,将计量并熔化的TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)扩链剂在快速搅拌下加入,迅速搅拌TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)扩链剂约1min,浇注到预热并涂有脱模剂的平板模具中,待达到凝胶点时,加压硫化30~60min后脱模,并在110~120的烘箱中后硫化8~16h即得所需弹性体试片。
性能测试制得弹性体的试片,在室温下放置一周后进行如下物性测试。
(1)应力应变性能(拉伸强度、扯断伸长率及扯断永久变形)执行GB/T52892标准;撕裂强度执行GB/T52991标准;邵氏硬度执行GB/T53192标准;冲击弹性执行GB/168182标准。
(2)TGA分析采用TGDTA92分析仪。样品质量约30mg,在N2中升温速率10/min,温度范围为0~550。
聚氨酯热塑性弹性体有聚酯型和聚醚型两类,白色无规则球状或柱状颗粒,相对密度1.10~1.25,聚醚型相对密度比聚酯型小。聚醚型玻璃化温度为100.6~106.1℃,聚酯型玻璃化温度108.9~122.8℃。聚醚型和聚酯型的脆性温度低于-62℃,聚醚型耐低温性能优于聚酯型。
特点
聚氨酯热塑性弹性体突出的特点是耐磨性优异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性好、耐低温,有良好的耐油、耐化学药品和耐环境性能,在潮湿环境中聚醚型酯水解稳定性远超过聚酯型。
3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷(环脂胺固化剂扩链剂dacm,macm)产品规格
外观:无色透明粘稠液体
色度(APHA):12 Max.
粘度@25°C:110mPas
含量:99%
密度:0.945
活泼氢当量:60g/eq
胺值 (mgKOH/g):470
产品应用:产品性能与巴斯夫(BASF)的dmdc(即 Laromin C260或Baxxodour EC331)一样;用途如下:
1、用于环氧树脂固化剂(高档打磨,饰品胶);
2、环氧涂料固化剂(船舶漆,重防腐漆等工业建筑漆);
3、还氧复合材料固化剂(风力叶片固化剂,风力模具料固化剂,胶辊固化剂);
4、应用用于聚氨酯(PU),聚脲喷涂弹性体(SPUA)等的扩链剂,助剂;
5、应用于聚天门冬氨酸酯,聚酰胺(PA)等.
6、用于合成异氰酸酯,进一步制备成UV涂料、PU漆、透明弹性体及胶粘剂等,此外,也应用于聚酰胺和环氧树脂工业。
推荐用量:配合比100:32(相对于EEW=190环氧树脂),可使用时间400min(25°150g)。
合成方法
TPU的合成方法按有无溶剂可分为两类: 无溶剂的本体聚合法和有溶剂的溶液聚合法。本体聚合按反应步骤又可分为一步法和预聚体法。一步法是将低聚物二元醇、二异氰酸酷和扩链剂同时混合生成。一步法工艺简单, 操作方便, 但其反应热难以排除, 易产生副反应。李凡等用一步法合成了聚酯型热塑性聚氨酯弹性体, 首先在反应器中称取配方量的聚酯多元醇和扩链剂, 丁二醇, 升温至120℃真空脱水。迅速加入已预热的快速搅拌均匀, 倒入已预热的容器中, 于120℃真空焙烘,再降温至100℃烘得浅黄色半透明聚氨酯产物, 之后在平板压机上压制成试片,制备的TPU具有较高的力学性能和阻尼性能。
预聚体法是将低聚物二元醇和二异氰酸酯先反应,在少量催化剂条件下与干燥的扩链剂合成。预聚体法在制作中的工艺过程较复杂,耗能高,制成的预聚体粘度大,增加了工艺操作难度。但预聚体副反应少, 制成的产品性能优于一步法。
按反应过程的连续性可分为间歇法和连续法。间歇法常用的生产设备包括自动化浇注设备、熟化烘箱、破碎锤、挤出机等, 其生产效率低, 产品质量不均, 不适合大规模生产, 因此国内外相继进行了连续化生产工艺及设备的研究。
连续法设备为反应挤出生产线, 其主要设备包括原料贮罐、浇注机、平行双螺杆挤出机、水下切粒机、分离干燥设备和封装设备。双螺杆连续反应挤法是目前生产的主流工艺, 生产效率高、产品品质稳定, 适合大规模生产。它生产的可用于涂料、弹性体和黏合剂等方面。
TPU是一种(AB)n型嵌段线性聚合物, 由柔性软段和刚性硬段构成。不同链段结构的TPU具有不同的性能, 而链段结构的类型主要由原料种类决定。分子结构中引入侧基会降低大分子间的取向结晶性,从而导致力学性能下降、溶胀性能变差;而一定的化学交联可以提高弹性体的定伸应力和耐溶剂性能,降低永久形变。
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