以聚四氢呋喃均聚醚(PTMG)和甲苯二异氰酸酯(TDI-100)为原料合成聚氨酯预聚体，再分别与聚氨酯液体扩链剂、E300和二者混合物反应制备聚氨酯(PU)弹性体。

研究了聚氨酯液体扩链剂含量、预聚体NCO基含量、扩链系数、聚醚软段相对分子质量对弹性体力学性能的影响。结果表明，提高聚氨酯液体扩链剂含量，胶液流动时间延长，PU弹性体的力学性能变化不大;预聚体NCO基质量分数增加，弹性体的硬度、300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度明显提高，拉断伸长率下降;当聚氨酯液体扩链剂扩链系数增加时，弹性体的拉伸强度、300%定伸应力和拉断伸长率均明显提高，但当扩链系数1时，上述各项性能指标迅速降低;随着软段相对分子质量的增加，弹性体的硬度、300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度均下降，拉断伸长率和冲击弹性增加。

聚氨酯是一种嵌段高分子聚合物。水性聚氨酯（WPU）是通过引入亲水基团，以水为分散介质的一类环保聚氨酯材料。由于其良好的力学性能和成膜性能，广泛应用于建筑、家具、皮革、纺织等行业。20世纪70年代，开始使用高效亲水扩链剂二羟甲基丙酸（dmpa）大大促进了WPU的发展。

前人对WPU的制备工艺，包括软段和硬段的比例、扩链剂的种类、制备工艺条件等因素和WPU与其它材料复合等方面做了较为深入的研究。WPU中的亲水基团对其有着重要影响，亲水基团含量太高，材料的耐水性不佳；亲水基团含量太低，乳液粒径变粗，贮存稳定性下降。在相同亲水基团含量下，亲水基团在硬段中的分布会影响到硬段的规整性，进而对材料的性能产生影响。本研究选用了扩链剂1，4-丁二醇（BDO）和dmpa，采用分步扩链法和一步扩链法制备WPU，考察扩链方式对材料结构与性能的影响。

产品名称:4,4'-亚甲基双(2,6-二乙基苯胺),固化剂扩链剂MDEA
   

分子式:C21H30N2
   
分子量:310.49‍
   
CAS: 13680-35-8

4,4'-亚甲基双(2,6-二乙基苯胺),固化剂扩链剂MDEA是优秀的聚氨酯（PU）扩链剂和环氧树脂（EP）固化剂。能改善制品的机械和动力学性能。此外也可以作为聚酰亚胺的先导化合物和有机合成的中间体。在PU领域M-CDEA适用于浇铸型弹性体（CPU）、RIM弹性体和喷涂聚脲、胶粘剂、弹性体泡沫和热塑性聚氨酯（TPU）。EP领域适用于加工、预浸料坯和化工防腐涂料。也可用作有机合成的中间体及聚脲树脂固化剂。

WPU乳液的制备。分步扩链法（Ⅰ）：将4molIPDI和1molPTMG加入带有回流冷凝管、搅拌器和温度计的三口烧瓶中，加入总质量分数1‰的DBTDL，搅拌均匀后于90℃反应3～4h至NCO质量分数达到理论值13。34%，然后加入2moldmpa，在75℃反应2h左右至NCO质量分数达到3。89%，后再加入6molIPDI和6molBDO70℃反应4h左右至NCO质量分数达到理论值2。08%（扩链过程中粘度会上升，加适量丙酮降粘），降温至40℃，将预聚体高速搅拌下分散于含有2molTEA的去离子水中，以水为分散剂，乳化1h，抽去丙酮得到固体质量分数为35%的WPU乳液。

分步扩链法（Ⅱ）：将8molIPDI和1molPTMG加入带有回流冷凝管、搅拌器和温度计的三口烧瓶中，加入1‰的DBTDL，搅拌均匀后于90℃反应3～4h至NCO质量分数达到理论值21。16%，然后加入6molBDO70℃反应3h左右至NCO质量分数达到2。53%后， 再加入2molIPDI和2moldmpa70℃反应4h左右至NCO质量分数达到2.08%（扩链过程中粘度会上升，加适量丙酮降粘），降温至40℃，将预聚体高速搅拌下分散于含有2molTEA的去离子水中，以水为分散剂，乳化1h，抽去丙酮得到固体质量分数为35%的WPU乳液。

一步扩链法（Ⅲ）：将10molIPDI和1molPT-MG加入带有回流冷凝管、搅拌器和温度计的三口烧瓶中，加入1‰的DBTDL，搅拌均匀后于90℃反 应3～4h至NCO质量分数达到理论值，然后加入6molBDO和2moldmpa70℃反应5h左右至NCO质量分数达到理论值（扩链过程中粘度会上升，加适量丙酮降粘）降温至40℃，将预聚体高速搅拌下分散于含有2molTEA的去离子水中，以水为分散剂，乳化1h，抽去丙酮得到固体质量分数为35%的WPU乳液。 以下分析表征中，Ⅰ代表分步扩链法（Ⅰ）的产物；Ⅱ代表分步扩链法（Ⅱ）的产物；Ⅲ代表一步扩链法（Ⅲ）的产物。

3种产物的红外谱图基本一致，cm－1处PTMG的—OH基吸收峰和2267cm－1处IPDI的—NCO基吸收峰已经消失， 3300cm－1左右和1534cm－1 处的吸收峰分别为为氨基甲酸酯 中—NH—的伸缩振动峰和弯曲振动峰， 1704cm－1处为氨基甲酸酯中CO的伸缩振动峰， 1042cm－1为PTMG的C—O—C的伸缩振动峰，表明生成了聚醚型聚氨酯产物。

文章版权：张家港雅瑞化工有限公司

http://www.zjgyrchemical.com