扩链交联剂(固化剂)
在生产聚氨酯制品时,要将聚氨酯预聚体固化成型,需要加入一定量的小分子二元胺或多元醇或两者的混合物与预聚体中的异氰酸酯基团反应,这类物质为扩链交联剂(固化剂),扩链交联剂(固化剂)能生产氨基甲酸酯或脲,起扩链或交联作用。
扩链交联剂(固化剂)(1)二胺
二胺是CPU的重要扩链剂,主要用作TDI系列预聚体的固化,我们工厂常用的二胺为 3.3′-二氯-4.4′-二氨基二苯甲烷(MOCA),主要用于生产中、高硬度的产品。
扩链交联剂(固化剂)(2)小分子多元醇
小分子多元醇是合成MDI、NDI、PPDI型聚氨酯弹性体的主要扩链剂,也是生产TDI型中、低硬度产品的常用扩链交联剂,与MOCA并用可以调节CPU制品的硬度。我们工厂常用的小分子多元醇为1.4-丁二醇(1.4-BD)、三羟甲基丙烷(TMP)。
扩链交联剂(固化剂)(3)其它扩链交联剂
生产聚氨酯弹性体制品时还常用醇胺类扩链交联剂,通常与小分子多元醇扩链交联剂(如1.4-BD、TMP)混合使用,生产低硬度CPU产品。最常用的醇胺类扩链交联剂为三异丙醇按(TIPA)。
扩链剂的原理是:在生产中,常用一些含活泼氢的化合物与异氰酸酯端基预聚物反应,致使分子链扩散延长,从而实现树脂的固化成形。2-咪唑烷酮是一个具有亚氨基活性氢的广泛使用的扩链剂。
在聚酯加工工艺中,由于热降解和水解导致分子质量降低,端羧基数量增加,从而聚合物的机械和化学性能降低。反应性共混条件下加入双官能团小分子化合物。
例如:双官能团酸衍生物、异氰酸酯、酸酐和环氧化物等,这些双官能团化合物含有容易与羧基、羟基和氨基等反应的官能团,能直接与低分子质量齐聚物反应,在两聚合物链间形成“架桥”,显著增加分子质量,提高体系的粘度,降低端羧基含量。线性聚酯的端部主要包括羟基和羧基,因此对聚酯扩链即为选择化合物与羟基或羧基加成。
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000类产品与美国的740M结构相类似,属于同系列化合物,740M已被美国FDA批准可用于食品药品接触场合,P-1000亦应为无毒产品,使用时不会对工作场所和周围人群造成威胁。
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途:
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000为液体,因此可在室温下与预聚体混合,浇注和硫化,它可作为TDI和MDI体系的扩链剂,也可作为环氧树脂固化体系的柔性改性剂。应用领域包括浇注、涂料、黏合剂、密封剂和喷涂体系,由于它的易加工性,决定了它特别适用于现场加工。XYLINK P-1000的室温硫化体系与MDI/二醇热硫化体系相比,不仅操作工艺简单,而且性能优于后者。另外在室温下硫化所得到的弹性体的收缩率低,这也是该扩链剂的一大特点。
对聚氨酯胶黏剂和密封剂的合成非常重要,直接影响产品的力学性能和工艺性能。扩链剂为含羟基或氨基的低分子质量多官能团的醇类或胺类化合物,常用的醇类扩链剂有1,4一丁二醇(BDO)、1,6一己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、二甘醇(DEG)、三甘醇、新戊二醇(NPG)、山梨醇、二乙氨基乙醇(DEAE)等。
胺类扩链剂有MOCA和用甲醛改性制得的液体MOCA、乙二胺(DA)、N,N-二羟基(二异丙基)苯胺(HPA)等。还有氢醌一二(β一羟乙基)醚(HQEE),用作聚氨酯胶黏剂的扩链剂,其产品耐热性、硬度及弹性都高于一般所用的扩链剂。
在聚氨酯生产中必要的试剂,聚氨酯是由含二异腈酸酯基的脂肪族和芳香族单体与含有二元或多元醇的聚酯或聚醚反应形成的预聚物,应用时加入扩链剂使树脂成形。常用的扩链是含二元或多元羟基的小分子醇,含氨基,亚氨基化合物或醚类醇。
多元醇类 乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷等
脂环醇类
1,4-环己二醇、氢化双酚A
芳醇类
二亚甲基苯基二醇、对苯二酚双-β-羟乙基醚、 间苯二酚羟基醚
醇胺类
二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺
二胺类
二乙基甲苯二胺、3,5-二甲硫基甲苯二胺
其他
α-甘油烯丙基醚、缩水甘油烯丙基醚、过氧化二异丙苯、硫磺
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