二胺类低分子量扩链剂
二胺类低分子量扩链剂与二异氰酸酯反应十分激烈,成胶速度迅速,生产不易控制,但二胺类低分子量扩链剂与异氰酸酯反应生成内聚能高的脲基,能赋予聚氨酯聚合物很好的物理机械性能。为解决反应速度过快、不易控制的缺点,普遍采用受阻胺类化合物,其中最著名的是3,3'-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷。商品取名为莫卡(MOCA)。
是由邻氯苯胺和甲醛进行缩合反应,并经中和、醇洗、重结晶等步骤制备的,在MOCA分子中,由于在氨基的邻位存在氯原子的吸电子作用和位阻功能,从而使氨基的反应活性适当降低,能够很好地适应聚氨酯凝胶工艺。
二胺类低分子量扩链剂能赋予材料优异的机械性能,因此MOCA一直是聚氨酯,尤其是聚氨酯橡胶、涂料等产品生产中极其重要的扩链剂,MOCA为白色至浅黄色针状结晶体,有吸湿能力,易溶于丙酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺溶剂,溶于乙醇、苯、甲苯。
但该类二胺扩链剂在1973年,美国有人对它提出致癌嫌疑,虽经过几十年的系统毒性研究得出了否定的结论,但许多国家对MOCA的使用仍持谨慎态度。
取代MOCA的无毒型二胺扩链剂,学名为3,5-二氨-4-氯苯甲酸异丁醇酯,商品名称为Baytec-1604。该扩链剂熔点和反应活性稍低,易于加工操作,并能赋予聚氨酯橡胶优异的物理机械性能。
但该扩链剂的不足之处是它熔融后呈褐色,仅适用于制备深色的高性能PUR制品。二元胺产品DytekA,这个产品特别适用于氨纶领域扩链剂,能对产品的弹性起到极大的改善,大家不妨一试。
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。
按照末端基团的反应特性,聚氨酯预聚体可分为:端异氰酸酯基预聚体、端羟基预聚体、含封闭基团预聚体,以及含其它基团如端硅烷基、端丙烯酸烷酯的聚氨酯预聚体。
带有NCO端基的预聚体有时被称为改性多异氰酸酯,具有较高的反应特性,易受水分等的影响,贮存期较短;带有OH端基的预聚体称为端羟基预聚体,反应活性一般,贮存期较长,通常作胶粘剂主剂用。采用含活性氢的封闭剂与NCO基团反应,保护预聚体中的游离NCO基团,即制得封闭型聚氨酯预聚体。该种预聚体配制成的涂料或胶粘剂在施工后受热解封,重新产生NCO基团,后者参与交联反应而使体系固化。
预聚体的合成方法最常用的聚氨酯预聚体是端NCO聚氨酯预聚体。端NCO基的预聚体制备的一般方法是:先脱除低聚物多元醇(聚醚多元醇或聚酯多元醇等)所含的少量水分,然后在氮气的氛围下,边搅拌边将低聚物多元醇滴加到过量的多异氰酸酯中,并及时移走反应产生的热量,使反应温度控制在一定限度以内。有时根据反应的需要,可添加适当溶剂以调节体系的粘度,添加催化剂以控制预聚反应的速度。
端OH基聚氨酯预聚体的合成方法与端NCO基团预聚体的相似,一般是控制含羟基的原料稍过量。用于胶粘剂等主剂的预聚体一般是在端NCO预聚体的基础上用稍过量的二元醇进一步扩链而得到的。
影响预聚反应的因素是多方面的,除了异氰酸酯和低聚物多元醇的性质(如羟值、酸值、水分和金属离子的含量等)外,操作工艺也是主要的影响因素。端NCO基聚氨酯预聚体的稳定性还受储存容器的密封性、容器器壁性质及容器内气体的影响。有时容器内少量空气的存在会影响预聚体,尤其是MDI类预聚体的稳定性。有时为改善贮存稳定性,减少增粘和凝胶机会,需要添加微量苯磺酰氯之类的稳定剂。
聚氨酯预聚体广泛地应用于聚氨酯胶粘剂、涂料、弹性体、泡沫和纤维等诸多领域。
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