聚氨酯用水性类固化剂
聚氨酯用水性类固化剂的合成工艺:反应温度控制在50℃,在搅拌下将TMP溶液滴加到TDI-醋酸丁酯溶液中进行反应,1h滴加完全后,再继续反应4h,TDI和TMP的质量比为5∶1。合成的聚氨酯用水性类固化剂适合在薄膜蒸发器中进行游离TDI的分离,分离后得到的聚氨酯用水性类固化剂性能指标按1.3方法测得结果如下:w(残余TDI)≤0.4%,w(固含量)≥75%,w(—NCO)≥13.0%。
实验室聚氨酯的合成
聚氨酯由两相来组成,包括软段和硬段,软段是长链多元醇,硬段是由异氰酸酯和扩链剂构成。聚氨酯是由异氰酸酯和多元醇反应先生成预聚体,然后与扩链剂反应硫化制得。有时使用“一步法”来合成聚氨酯以降低成本和增加反应速度。所谓“一步法”就是将多元醇、异氰酸酯及扩链剂混合,一步反应生成聚氨酯。
对于合成聚氨酯来讲,大家都知道,其所有成份极易吸水,聚醚在船运期间进行有效干燥,厂家能够直接使用。在操作期间水分经常偶然进入,因此需脱气工序。小样品很容易吸取一定量的不利于合成的潮气,因此在实验室任何异氰酸酯反应之前应该脱气。脱气可将混合时带入的空气排出。在下面的配方中都采用了脱气或干燥工序。
Terathane可以做为软段材料与通用的二异氰酸酯反应,全球最常用的二异氰酸酯为4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和甲苯二异氰酸酯(TDI),(2,4-;2,6-TDI异构体以各种比例混合的混合物)。
产品应用:间苯二酚二(2-羟乙基)醚(芳香族二醇扩链剂HER)是一种对称的芳香族二醇扩链剂,它与MDI有着良好的配伍性。广泛应用于混炼型、浇注型、热塑型的PU弹性体制品。这种材料已经被证实能够较大限度地维持弹性体的持久性、弹性和可塑性,并把收缩性限制到较小,没有污染。同时,该材料除具有芳香族扩链的优点外,还避免了HQEE在稍微降温情况下迅速结晶现象的不足,提供了更好的可塑性、撕裂强度、初始强度、邵氏硬度、压缩变形、断裂变形以及低收缩性、抗切割、柔韧性好、防渗透性、熔点低、操作方便等特殊优点。如铸轮、密封件、压制垫、非粘结合轮胎、泥浆管内衬、滑板轮、鞋部件、饮料容器、氨纶以及软质和硬质包装材料等。
包装储运:纸板桶,内衬黑色塑料袋;20公斤装。
Terathane也可与特殊的二异氰酸酯反应,例如PPDI,以提高耐磨性能、耐温性能和挠曲疲劳性能。对于脂肪族二异氰酸酯,参看抗紫外光部分。其它的二异氰酸酯偶然遇到,它们也可与Terathane反应,尽管反应速率会有所不同。
在聚氨酯生产中最通用的氢供体是胺类和醇类,当最终产物为弹性体时,通常用的扩链剂为二胺和二醇。各种氨基和羟基与苯基异氰酸酯反应的速度。相对反应速度可以通过催化剂来选择(参看硫化时间和催化剂部分)。
虽然“一步法”生产聚氨酯弹性体有其有利的一面(例如成本低、速度快),但是多数情况下大家愿意选择“预聚法”路线。
使用这些预聚体在某些生产上是有好处的。虽然购买预聚体要比自己合成贵一些,但是它可避免在操作过程中异氰酸酯的挥发。如果准备合成预聚体,下面典型的程序是有帮助的。
(1)加热690g(1.38当量)的TerathanE1000的聚醚,在90℃下,真空搅拌1~2小时,除去所存在的湿气。
(2)氮气保护下冷却至70℃。
(3)加入435g(3.5当量)的纯MDI。
反应热将使温度升高至80±4℃,保持这个温度1~2小时,确保反应完全。在没有湿气的存在下,用这种技术生产的预聚体,在室温下可贮存数月。
TDI体系的预聚体制备时通常在较低的温度,TDI在40~45℃,Terathane在其通常的贮存温度60~70℃较为合适。
研究表明:低温有利于反应向理想方向进行,且产物颜色浅;TDI过量越多,反应越接近理想反应,TMP及溶剂必须脱水,采用单一的醋酸丁酯溶剂,便于分离后循环使用。
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