泡沫增韧扩链剂
乙二醇增韧泡沫是合成酚醛树脂后,按一定比例加入乙二醇混合均匀,依次加入稳定剂、发泡剂、均泡剂,搅拌均匀,然后加入泡沫增韧扩链剂,剧烈搅拌,泡沫增韧扩链剂反应后,迅速倒入准备好的模具中闭模发泡,待其泡沫增韧扩链剂扩链完全后脱模即可。
有人根据纯酚醛泡沫与乙二醇改性酚醛泡沫(乙二醇含量为苯酚量15%)的红外光谱图的差别,推测乙二醇可能在酸催化作用下,部分或全部生成了甘油醇类的衍生物,参与了主反应。
乙二醇的加入能在一定程度上改善酚醛泡沫的性能,提高其压缩强度,改善其脆性,而又不太多地损失其阻燃性,最佳用量为10~15份100份树脂。此时其氧指数为37~38,压缩强度为0.40MPa密度为0.059g/cm3。
聚乙二醇也是酚醛树脂有效的增韧剂。聚乙二醇中的—OH可能与树脂中的—OH结合,但在碱性条件下反应较困难。聚乙二醇中的—OH与树脂中的—OH也可能形成部分氢键,使树脂中导入长的柔性醚链,从而起到增韧的效果。
葛东彪等人用不同分子量的聚乙二醇系列来增韧泡沫,发现改性效果随着聚乙二醇分子量的增大而增大,分子量为1000时达到峰值,而后随着聚乙二醇分子量的增大减小。
所给出的结论是:先随着分子量的增大,酚醛树脂中导入的聚醚柔性链比较长,有利于拉伸强度和断裂伸长率增大;但聚乙二醇分子量大于1000时,由于加入聚乙二醇的质量是一定的,其分子链两端羟基所占的比例相对减小,使得羟基和酚醛树脂的羟甲基反应的机率减小,影响了聚乙二醇的改性效果。
此外氯化聚乙烯(CPE)、聚氯乙(PVC)增韧树脂及泡沫也有报道。第三类是小分子物质如乙二醇。
添加短切玻纤也是外增韧的一种方法。短切玻纤属于无机材,常温下无色、无味、无毒,易与酚醛树脂混匀。短切玻纤经用偶联剂处理后,与酚醛树脂共混,然后发泡制成酚醛泡沫塑料。
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)
熔点:-7- -1℃
沸点:347℃
闪点:173℃
相对密度:0.945
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)。
随着短切玻纤含量的增加,酚醛泡沫塑料的压缩强度明显提高,容重增加脆性降低氧指数升高但共混物的粘度随着短切玻纤含量的增加而升高使发泡工艺难以控制因此短切玻纤的含量一般控制在10%以下。
文献也报道了邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯等有机物质用于泡沫增韧。化学增韧甲阶酚醛树脂化学增韧改性方法是在合成甲阶树脂时加入改性剂,通过酚羟基和羟甲基的化学反应接枝上柔性链,从而得到内增韧的改性甲阶树脂,这种改性方法较共混方法的效果要好。聚氨酯改性酚醛泡沫是一种很好的化学增韧方法,在日本、美国已进行了系列研究,取得了较好的成果。
从采用的方法看有如下2种方式:
①以糠醇树脂、芳胺多元醇等作为聚氨酯组分中的多羟基化合物,将酚醛树脂、多异氰酸酯(MDI、PAPI)和上述各种多元醇混合,加入发泡剂等助剂进行复合发泡。
②聚醚、聚酯多元醇和异氰酸酯合成末端为2NCO基团的预聚体,再与酚醛树脂、发泡助剂混合,进行复合发泡。
在聚氨酯改性酚醛泡沫制备过程中,无论采用何种改性方法,其反应机理是一致的主要有两种反应发生,
①异氰酸酯基团和组分中的多羟基化合物的羟基进行交联或扩链反应;
②异氰酸酯基团和甲阶酚醛树脂中的羟甲基进行交联反应。
两种反应的结果是在酚醛刚性分子结构中引入了柔韧性链段,从根本上改变了酚醛树脂的刚性分子结构,从而提高了泡沫制品的韧性,降低了脆性;同时引入了聚氨酯的特性,如提高闭孔率,降低吸水性,加快扩链反应速度,成型快,也提高了制品的强度。以TDI与分子量为1000的聚乙二醇反应,合成带有2NCO基团的预聚体改性酚醛泡沫。
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