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水性聚氨酯樹脂擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-4-22 15:06:44 |
水性聚氨酯樹脂擴鏈劑是指能促使分子鏈延伸、擴展的化合物。在聚合物生成中，水性聚氨酯樹脂擴鏈劑主要為雙官能團的化學(xué)品。
目前水性聚氨酯樹脂合成中，常使用二羥甲基羧酸含親水基擴鏈劑，水性聚氨酯樹脂擴鏈劑
主要有DMPA和DMBA兩種，其中DMPA使用時間較早，是目前使用最為普遍的一種。雖然它有許多優(yōu)點，但是還存在許多缺點，主要是自身熔點較高（180℃-185℃），很難加熱熔解，這就需要加入有機溶劑如N-甲基吡咯烷酮（NMP）、N.N-二甲基酰胺（DMF）、丙酮等，而NMP沸點高，制備APU后很難除去。
而且DMPA在丙酮中溶解度較小，在合成過程需要加入大量的丙酮，脫酮過程既浪費能源又帶來安全隱患。所以說使用DMPA不僅生產(chǎn)能耗高，而且產(chǎn)品中易造成有機殘留等。而DMBA由于有其特殊的分子結(jié)構(gòu)，可以在合成過程不需要消耗一點溶劑，這樣不僅縮短了反應(yīng)時間，降低能耗，而且節(jié)省能源。DMBA和DMPA相比，DMBA在有機溶劑中有更好的溶解性。DMBA在水中溶解度為48%，DMPA為12%。
同時DMBA熔點低，為108℃～115℃；由于DMBA具有優(yōu)良的溶解性和低熔點，因而它在合成水性聚氨酯乳液過程不需要溶劑或少加溶劑。
第三代RIM體系是在高速RIM體系中引入內(nèi)脫模劑（IMR），在增溶劑的作用下，硬脂酸鋅等內(nèi)脫模劑可很好地溶于樹脂混合物中。這從根本上改善RIM工藝技術(shù)的經(jīng)濟性，降低了總的循環(huán)周期，因此與片狀模塑料和工程熱塑料相比較，第三代RIM體系低的勞物費用和高的生產(chǎn)率大大地增加了RIM材料的競爭力；
擴鏈劑對聚氨酯彈性體性能的影響已有深入的研究，采用擴鏈劑調(diào)節(jié)聚氨酯彈性體力學(xué)性能是聚氨酯工業(yè)中的一種常用方法。丁羥推進劑是一種填充有高氯酸銨（AP）、鋁粉（Al）等填料的聚氨酯彈性體，擴鏈劑的應(yīng)用必將為其力學(xué)性能的調(diào)節(jié)提供一種有效方法。
因擴鏈劑一般是含兩官能團活潑氫原子的物質(zhì)，它必然會與丁羥推進劑的固化劑二異氰酸酯反應(yīng)，所以它是丁羥推進劑固化系統(tǒng)中的一個重要組分。本文研究了不同種類擴鏈劑對HTPB／IPDI推進劑力學(xué)性能的影響，為改善和提高丁羥推進劑力學(xué)性能提供了一條新思路。
實驗用推進劑配方主要組成：AP為69.5%；Al為17.0%；癸二酸二異辛酯（DOS）為3.3%；“HTPB+IPDI+擴鏈劑CE”為9.54%；其它為0.66%。這些組分中HTPB、IPDI、CE的配比根據(jù)不同的固化參數(shù)RrI和擴鏈劑種類來變化調(diào)節(jié)。
4,4'-亞甲基雙(2-乙基)苯胺(芳香族二胺類擴鏈劑MOEA)用途
本品為氨基鄰位乙基取代的芳香族二胺類擴鏈劑，與TDI和MDI預(yù)聚體有著良好的相容、配伍性，反應(yīng)速度較快，與E100搭配可用于反應(yīng)注射成型和聚脲噴涂工藝，制品具有優(yōu)良的物理以及動態(tài)力學(xué)性能。用于聚脲彈性防水材料，可有效提高材料的強度、耐植物穿刺和耐老化性能。本品也可用作環(huán)氧樹脂的固化劑，賦予制品良好的抗張、耐撕裂、電絕緣及耐熱等性能。
中文名：4,4'-亞甲基雙(2-乙基)苯胺(芳香族二胺類擴鏈劑MOEA); 3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二苯基甲烷; 硬化劑 ME-DDM
中文別名：3,3-二乙基-4,4-二氨基二苯基甲烷;硬化劑ME-DDM
英文名稱：4,4'-Methylenebis(2-ethylbenzenamine)
英文別名：Aniline,4,4'-methylenebis[2-ethyl- (8CI);3,3'-Diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane;4,4'-Diamino-3,3'-diethyldiphenylmethane;4,4'-Methylenebis(2-ethylaniline);4,4'-Methylenebis(o-ethylaniline);4,4'-Methylenebis[2-ethylbenzamine];Araldite HY 350;C 100S;C 100S (amine);H 256;H 256 (amine);HY 450;KayahardA-A;
CAS No.：19900-65-3
EINECS號：243-420-1
分子式：C17H22N2
分子量：254.41
樣品制備采用膠化機常規(guī)制藥，HTPB／IPDI推進劑60C混合80min，50C澆注，70C固化7d。
單向拉伸力學(xué)性能測試。采用INSTRON4301型材料試驗拉伸機，按OJ924-85所規(guī)定的試件和條件測試推進劑力學(xué)性能。
交聯(lián)密度測試。本所自制交聯(lián)密度測定儀，采用溶脹模量法測定。溶脹模量法是通過測定試樣溶脹前后體積的變化以及溶脹后應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，求出彈性體的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)交聯(lián)密度。
透射電子顯微鏡實驗（TEM）。膠片經(jīng)環(huán)氧樹脂包埋、陳放、超薄切片、OsO4染色，再在透射電鏡上觀察并記錄成像。
A配方乳膠膜的吸水率明顯要比B配方的小,且A配方的吸水率在48h后已變化不大,趨于飽和,而B乳膠膜的吸水率在48h后還繼續(xù)增大,甚至在168h后還有增大的趨勢。
A配方有明顯的優(yōu)勢,即吸水率與拉伸強度之比明顯增大。也就是說用向預(yù)聚體中引入多異氰酸酯和以BPA和DEG為混合擴鏈劑的方法制備強度高、耐水性好的水性聚氨酯的方法是可行的。
BPA為擴鏈劑能改善水性聚氨酯耐水性的機理分析如下:A試樣乳膠膜的吸水率比B試樣的小,可能是由于B試樣用DEG作為擴鏈劑時,所含—O-較多的原因所致。所含—O-較多時,一方面由于—O-與水分子有氫鍵作用,可以與水結(jié)合,另一方面由于—O-較為柔順,增大了分子鏈與水的接觸機會,從而使其吸水率較大。A試樣由于用含有剛性憎水基團苯環(huán)的BPA取代了部分DEG,且BPA分子結(jié)構(gòu)對稱,有利于乳液在成膜過程中結(jié)晶,從而使得其吸水率較小。
對于兩個試樣而言,最初影響其乳膠膜吸水率的關(guān)鍵因素是可以直接與水接觸的強親水基團和可以形成氫鍵的弱親水基團。在強親水基團含量相同的情況下,由于B試樣含有的—O-較多,所以其吸水率也較大。
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