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微孔聚氨酯彈性體材料擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-2-25 12:38:45 |
本文分析微孔聚氨酯彈性體材料擴(kuò)鏈劑對(duì)微孔彈性體動(dòng)靜剛度比的影響。微孔聚氨酯彈性體材料擴(kuò)鏈劑主要包括二官能度的擴(kuò)鏈劑和三官能度以上的交聯(lián)劑，此處統(tǒng)稱微孔聚氨酯彈性體材料擴(kuò)鏈劑，它主要是通過改變分子的交聯(lián)程度，有效降低動(dòng)載時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而降低PUME的動(dòng)靜剛度比。
實(shí)驗(yàn)以總聚醚多元醇100份(聚醚多元醇D∶GEP-330N=75∶25)，水用量0.3份，分別嘗試了向體系中加入 二官能度的BDO和三官能度的GE-303。表2為無添加GE-303，添加不同量的BDO擴(kuò)鏈劑對(duì)PUME動(dòng)靜剛度比的影響。
隨著BDO用量的增加，材料的動(dòng)靜剛度比先減小后增大。當(dāng)BDO用量為10份時(shí)，材料的動(dòng)靜剛度比最低，為1.36。這可能是因?yàn)榫勖研臀⒖拙郯滨椥泽w是一種含軟鏈段和硬鏈段的嵌段聚合物，由于兩種鏈段的熱力學(xué)不相容，通常會(huì)產(chǎn)生相分離，當(dāng)BDO用量小于10份時(shí)，分子交聯(lián)度不夠，軟鏈段分子鏈滑動(dòng)較大，宏觀上表現(xiàn)為形變滯后于應(yīng)變，動(dòng)靜剛度比大，而當(dāng)BDO用量大于10份時(shí)，分子交聯(lián)密度過高，軟硬段分子鏈排列混亂，致使材料在動(dòng)載時(shí)內(nèi)能增大，動(dòng)靜剛度比增大。
隨著混合微孔聚氨酯彈性體材料擴(kuò)鏈劑含量的增加，材料的動(dòng)靜剛度比也是先減小后增大。在GE-303和BDO加入量均為10份時(shí)，材料的動(dòng)靜剛度比最低為1.34。這可能是由于BDO用量在10份時(shí)，即材料交聯(lián)恰到好處時(shí)，引入三官能度微孔聚氨酯彈性體材料擴(kuò)鏈劑GE-303使軟鏈段網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)更加充分，軟鏈段與硬鏈段的兩相相互咬合最佳，內(nèi)能消耗最小，動(dòng)靜剛度比達(dá)到最小。
水用量過多會(huì)使材料密度降低，形成更多的開孔結(jié)構(gòu)，降低了孔壁強(qiáng)度，影響材料的尺寸穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)以總聚醚多元醇100份(聚醚多元醇A∶GEP-330N=75∶25)，微孔聚氨酯彈性體材料擴(kuò)鏈劑BDO8份，研究了水用量在0.1～0.4份時(shí)對(duì)PUME的動(dòng)靜剛 度比的影響。
4—羥乙基氧乙基—1—羥乙基苯二醚,擴(kuò)鏈劑HQEE性能說明：
本品常溫下不易流動(dòng)，當(dāng)溫度高于27℃時(shí)，其粘度逐漸變小，可以流動(dòng)。由液體HQEE-L制成的聚氨酯制品除具有由固體HQEE制成的產(chǎn)品所具有的常規(guī)性能外，還具有優(yōu)異的抗張強(qiáng)度、延伸率、柔軟撓曲性能等特點(diǎn)。該產(chǎn)品可溶于二甲基乙酰胺 （DMAC）.
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。
水用量在0.1～0.4份的范圍內(nèi)PUME的動(dòng)靜剛度比均大于1，且水量對(duì)PUME的動(dòng)靜剛度比影響較小。這是由于PUME可以被認(rèn)為是聚氨酯和微孔的復(fù)合體，聚氨酯具有粘彈性，在外力作用下，其形變跟不上應(yīng)力作用，從而宏觀上表現(xiàn)為在動(dòng)態(tài)加載條件下形變位移比靜態(tài)時(shí)較小，即動(dòng)剛度大于靜剛度，比值大于1。
而水在本實(shí)驗(yàn)中的主要作用是產(chǎn)生氣泡形成微孔，微孔中的空氣可以看成純彈性的彈簧，彈簧的動(dòng)靜剛度比是1，所以在一定范圍內(nèi)水量對(duì)整體PUME的動(dòng)靜剛度比影響不大。通過動(dòng)靜剛度比數(shù)據(jù)分析和實(shí)際材料尺寸測量，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)水量為0.3份時(shí)，材料動(dòng)靜剛度比相對(duì)較低，發(fā)泡倍率適宜，尺寸穩(wěn)定且靜剛度合適。
聚合物多元醇對(duì)動(dòng)靜剛度比的影響。一般來說，聚合物多元醇對(duì)聚氨酯微孔彈性體 的作用主要是兩個(gè):一是它的分散相固體微粒在發(fā)泡過程中附著在泡孔壁上，起弱化泡孔膜作用，增加開孔率，較少收縮，改善發(fā)泡工藝;二是起成核劑作用，使氣泡均勻，從而改善發(fā)泡工藝。考慮到聚合物多元醇的上述優(yōu)點(diǎn)，在聚醚多元醇D和GEP-330N總量與比例不變的情況下，加入聚合物多元醇改變發(fā)泡工藝來降低材料的動(dòng)靜剛度比。
引入聚合物多元醇后，動(dòng)靜剛度 比也是先減小后增大，當(dāng)聚合物多元醇加入量為10份時(shí)，動(dòng)靜剛度比最小為1.24，這可能是因?yàn)榫酆衔锒嘣加昧吭?0份時(shí)，材料的發(fā)泡最均勻且開孔率高，泡空膜被弱化，從而降低空氣與氣泡壁的摩擦，減少動(dòng)載下的機(jī)械能損失，使材料的動(dòng)靜剛度比進(jìn)一步降低。
通過實(shí)驗(yàn)表明，總聚醚多元醇100份(聚醚 多元醇D∶GEP-330N=75∶25)下，聚合物多元醇、BDO、GE-303和水的用量分別為10份、10份、10份和0.3份時(shí)，可制備出較低動(dòng)靜剛度比的PUME，其 動(dòng)靜剛度比最低可達(dá)到1.24，完全可以應(yīng)用在高載荷高頻率減震材料的制造中。
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