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水性聚氨酯用長二胺類擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-2-23 20:06:02 |
Yen等用不同鏈水性聚氨酯用長二胺類擴(kuò)鏈劑研究非離子型的水性聚氨酯，發(fā)現(xiàn)DEA(乙二氨)、DETA(二乙基三胺)、BD(1，42丁二醇)幾種水性聚氨酯用長二胺類擴(kuò)鏈劑中含DETA擴(kuò)鏈劑的產(chǎn)物具有最高的Tg，水性聚氨酯用長二胺類擴(kuò)鏈劑的產(chǎn)物的拉伸性能較BD的大。
廣角X射線衍射分析，在不同聚醚含量的聚氨酯彈性體中，在2=20#附近均出現(xiàn)了寬的漫散射峰，這是因?yàn)轶w系中存在大量的非晶或微晶及次晶。兩個較強(qiáng)的結(jié)晶峰，是PBA鏈段在共聚物中的不同有序排列的結(jié)晶峰。說明合成的聚氨酯材料中存在著部分有序結(jié)構(gòu)，而這種有序結(jié)構(gòu)只能在硬段微區(qū)形成。隨著軟段中聚醚添加量的增加，衍射峰的強(qiáng)度開始減弱，只能觀測到一個寬的漫散射峰。
引入聚醚后，兩種不同分子結(jié)構(gòu)和分子鏈長度的軟段在聚合過程中隨機(jī)分布，分子鏈排布的規(guī)整性受到影響，軟段結(jié)晶受阻，硬段的有序程度減弱，導(dǎo)致硬段微區(qū)的氫鍵作用減弱，并削弱了鏈段之間吸引力。這也進(jìn)一步驗(yàn)證了前面的觀點(diǎn)，即隨著聚醚含量的增加，硬段之間的作用力減弱，拉伸強(qiáng)度下降，但仍存在結(jié)晶。
隨著軟段中聚醚含量的增加，拉伸強(qiáng)度下降，斷裂伸長率上升。這是由于在聚氨酯軟段中醚類的柔軟性高于酯類所致。另外，PBA分子鏈規(guī)整，鏈段易于結(jié)晶，在拉伸時分子鏈不容易滑動，當(dāng)軟段中混入聚醚后，PBAPTMG混合軟段增加了分子鏈的混亂程度，在拉伸過程中軟段的結(jié)晶趨勢降低，混亂程度提高，也將導(dǎo)致強(qiáng)度下降而斷裂伸長率增加。同時，隨著聚醚含量的增加，聚酯和聚醚在軟段中的排列趨向無規(guī)，這種隨機(jī)的分布排列會導(dǎo)致和硬段之間的組合錯亂，使硬段分子鏈之間的相互作用力減小，導(dǎo)致強(qiáng)度下降而斷裂伸長率增加。綜上所述，添加聚醚后，聚酯和聚醚兩種混合的軟段材料和不同的分子鏈長度可以更好地吸收外界能量，顯示出較好的彈性。
隨著軟段中聚醚添加量的增加，拉伸永久變形下降，而形狀回復(fù)率增加。材料的拉伸永久變形都維持在85%~90%，形狀回復(fù)率保持在75%~80%。PBA的分子鏈規(guī)整，較PTMG更易于結(jié)晶，在拉伸取向過程中更容易產(chǎn)生應(yīng)力結(jié)晶。
化學(xué)名稱：4—羥乙基氧乙基—1—羥乙基苯二醚,擴(kuò)鏈劑HQEE-液體
分子式: C12H18O5
分子量: 242.26
CAS No.:849677-06-1
4—羥乙基氧乙基—1—羥乙基苯二醚,擴(kuò)鏈劑HQEE主要用途：
作為TDI / MDI系列聚氨酯制品的擴(kuò)鏈劑，廣泛應(yīng)用于聚氨酯粘合劑、涂料、密封膠、彈性體、PU泡沫、氨綸、體育設(shè)施等領(lǐng)域。該產(chǎn)品尤其適應(yīng)于中高硬度的制品。
當(dāng)材料發(fā)生形變后，軟段相可以保留部分結(jié)晶，使分子鏈不可能回復(fù)到原來的狀態(tài)，所以純聚酯性的聚氨酯彈性體永久形變均較大，w(HS)為35%的拉伸永久變形率為95%。當(dāng)軟段中添加聚醚后，無規(guī)的軟段分子鏈排布導(dǎo)致軟段結(jié)晶遭到破壞，當(dāng)溫度降至Tg以下時，軟段無法形成結(jié)晶固定形變，從而導(dǎo)致材料保持永久形變的能力下降。
聚醚加入后，PTMG由于分子量小，活動能力強(qiáng)，在70!(Tg+20)能夠充分運(yùn)動，伸展的軟段分子可以更有效地吸收外界應(yīng)力，使分子鏈較大程度的回復(fù)到原來的狀態(tài)，因此材料的永久變形小，形狀回復(fù)率增加。
聚醚含量從0到16%的材料的耐水解性能見表1。當(dāng)軟段選用的是純聚酯PBA時，聚酯易于水解，水解后導(dǎo)致部分高分子鏈段斷裂、強(qiáng)度下降，最終使樣品水解后的強(qiáng)度損失較大。添加聚醚以后，由于聚醚的耐水解性優(yōu)于聚酯，強(qiáng)度損失減小，故聚醚的添加可改善聚氨酯彈性體的水解性。
隨著聚醚含量的增加，水解后的強(qiáng)度損失減少。聚醚添加量從0增加到4%時，強(qiáng)度損失由19.5%減少到7%，耐水解性能在很大程度上得到提高。聚氨酯彈性體在應(yīng)用時，材料的力學(xué)性能也是考慮前提，當(dāng)聚醚含量在4%~5%時，材料除具有較好的耐水解性能外，也具有較好的力學(xué)性能。
當(dāng)w(HS)為31%~35%時，材料的力學(xué)性能較優(yōu)，形狀回復(fù)率可以達(dá)到78%~85%，當(dāng)w(HS)為35%左右時，形狀回復(fù)率最高。硬段含量過低或者過高，都導(dǎo)致材料的形狀回復(fù)性能較差。 (2)軟段中加入聚醚后，樣品的斷裂伸長率提高，并且彈性回復(fù)性能也得到改善，永久形變的能力下降。聚醚的引入使材料的耐水解性提高。當(dāng)聚醚添加量在4%~5%(占軟段的質(zhì)量分?jǐn)?shù))時，材料的綜合性能較優(yōu)。
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