聚酯系列材料扩链剂
聚酯系列材料扩链剂扩链改性后PBT的起始熔融温度(Tonset)略有下降。聚酯系列材料扩链剂扩链后PBT在熔点、 &H和Tonset的变化与其结晶结构的畸变有关。加入了聚酯系列材料扩链剂进行扩链反应的PBT的熔点有微小的下降趋势,熔点的降低不是因为在PBT链段中引入了聚酯系列材料扩链剂小分子结构,而是因为[η]的升高引起的。
扩链改性后PBT的热稳定性。用热失重法测定试样在温度等速上升时重量 的变化,经过5min扩链改性的PBT树脂相对空白样其5%热失重温度有较大的提高,其5%和100%热失重温度随BOZ的加入量单调上升,而且随BOZ加入量的增加热失重温度上升的幅度增大,其原因可能由于PBT树脂中存在少量未反应的BOZ,使得部分因受热而断链的链段与之发生扩链反应或封端反应,提高了树脂的热稳定性。
扩链改性PBT的力学性能。在电子万能实验机上测试扩链改性后PBT及其空白样的拉伸强度,扩链改性后PBT的力学性 能有较大的提高,其拉伸强度可以从37.8MPa提高到58.8MPa。这是因为BOZ对PBT进行化学扩链使其相对分子质量和粘度得到了提高,而且BOZ在扩链和封端的同时减少了PBT中端羧基的含量,从而减少了在加工过程中因端羧基而导致体系力学性能下降。因而,BOZ对PBT进行化学扩链不仅可以提高其相对分子质量,而且使其力学性能明显提高。
a.以BOZ为扩链剂对PBT进行扩链改性, 较佳的BOZ加入量为理论量的1.7~1.9倍,即0.44%(质量分数),适宜的反应时间为3~5min。 b.扩链反应后PBT特性粘数可以从0.83dL/g提高到1.21dL/g,粘均相对分子质量从26000增加到40000,扩链效率达72.9%。 c.扩链改性后PBT的5%热分解温度提高22℃,拉伸强度提高50%以上,说明其热稳定性 和力学性能均得到提高。
nNCO/nOH对预聚体分散体的形成和扩链过程中粒径分布的影响如Fig.2所示。A1在分散、扩链过程中粒径分布无明显变化。A4在分散初期粒径呈单峰分布,胶粒稳定后胶粒进一步细化,同时 出现少量大的胶粒,呈双峰分布。扩链反应使A4的大胶粒增加,分布更宽,A2、A3胶粒变化与A4类似。
化学名称:聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000
分子量:1238
CAS No.:54667-43-5
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。
预聚体分散体的形成与扩链分析。按照预聚体法合成聚氨酯分散体的基本原理,预聚体分散形成的分散体胶粒中的NCO应仅存在于胶粒内部,属于理想胶粒。实际上,在预聚体分散过程中还可能存在表面含有活性NCO基团的胶粒(活性胶粒)和可再分散胶粒,如Fig.3所示。
因此,在预聚体分散体稳定化阶段,可再分散胶粒进一步分散使分散体平均粒径减小,而活性胶粒表面的NCO基团则可能与水反应并进一步相互反应二聚甚至多聚而使分散体粒径增大,如Fig.4所示。由此可见,A1~A4在稳定化阶段的平均粒径减小主要是由于可再分散胶粒进一步被分散使胶粒细化,A2~A4粒径分布中双峰分布的出现主要是由于活性胶粒的相互反应聚集所致。
理想胶粒扩链过程中,扩链剂小分子进入胶粒内部进行反应形成聚氨酯大分子,胶粒粒径及其分布无变化。活性胶粒的扩链包括胶粒表面、 胶粒内部、胶粒之间的扩链反应。活性胶粒内部和表面的扩链反应不会引起胶粒粒径的显著变化,胶粒之间的扩链反应则是引起分散体粒径及其分布变化的根本原因。
A1在扩链过程中平均粒径和粒径分 布无明显变化,预聚体分散体胶粒可近似看作理想胶粒,这是由于预聚体中nNCO/nOH相对较低,减小了活性胶粒形成的几率。随着A2~A4预聚体中nNCO/nOH的提高,活性胶粒的比例和胶粒表面NCO含量增加,扩链过程中平均粒径和粒径分布变化更加明显。
多元异氰酸酯根据结构不同可以分成芳香族和脂肪族两类,芳香族类异氰酸酯具有很高的反应活性。常用的芳香族类异氰酸酯为4,4'-二苯甲基二异氰酸酯(MDI),甲苯二异氰酸酯(TDI)以及1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)等;常用的脂肪族类异氰酸酯有六甲基二异氰酸酯(HDI)和 3,5,5-三甲基环己基二异氰酸酯(IPDI)等。
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