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澆注型聚氨酯彈性體特點及合成原理

   2021-08-17 2430
核心提示:澆注型聚氨酯彈性體即通過澆注工藝、由液體樹脂澆注并并反應成型而生產的一類聚氨酯彈性體,有人簡稱之“澆注膠”。這類液體原料
澆注型聚氨酯彈性體即通過澆注工藝、由液體樹脂澆注并并反應成型而生產的一類聚氨酯彈性體,有人簡稱之“澆注膠”。這類液體原料體系又稱“液體橡膠”。在聚氨酯彈性體產品中,以澆注型聚氨酯彈性體產量大,是目前聚氨酯彈性體中主要的勺一種類型主要原因有:①以液體原料澆注或注射到制品模具中反應而固化成型,可以直接制得很厚的體積大的聚氨酯橡膠制品及形狀復雜的制品②制得的制品綜合性能好;③可以調節原料的面配方組成及用量,獲得不同硬度的制品,性能的可變范圍大;④對于簡單的手工澆注,設備投資小,加工方便;⑥可制造小批:的或單牛的制品原型,靈活性好。隨著反應注射成型(RIM)技支術的出現,澆注彈性體生產效率得到大幅度提高。
澆注型聚氨酪的制備成型工藝有一步法、預聚體法和半旱頂聚體法3種。澆注型聚氨醋多采用芳香族二胺為擴鏈劑。

澆注型聚氨酯彈性體的合成中,常見的反應有以下幾種:

(1)異氰酸酪基與羥基反應,這是澆注型聚氨酪彈性體體制備的主要反應,在預聚體法中,通常先由端羥基(OH)的低聚物多元醇(如聚酯二醇、聚醚二醇)與過量二異氰酸酯反應,生成端NCO的含有氨基甲酸醋基團的預聚體:

~NCO+ ~OH——~NHCOO~(氨基甲酸酯基)

(2)異氰酸酯基與伯胺(或仲胺)反應,也是澆注型聚氨醋的基本反應。大部分澆注型彈性體以芳香族二胺為擴鏈劑,端NCO頂聚體與氨基的反應如下:
~NCO+ ~NH2~ -NHCONH~(脲基)

(3)異氰酸酯基與氨基甲酸酯基反應
~NCO + RNHCOO一一一~NHCON(R)COO一(脲基甲酸酯基)

(4)異氰酸酯基與脲基反應
~NCO + RNHCONH~——~NHCON(R)CONH~ (縮二脲基)

其中反應(3)、(4)是在較高的溫度下才發生的。大部分澆注型聚氨酪需熱熟化才能達到佳性能。在120C以上,頂聚體中的少量尚未與羥基反應的NCO基團或體系中本身過量的NCO基團與脲基或氨基甲酸酯反應,生成縮二脲及或脲基甲酸酯基,使聚合物有少量的支化或交聯鍵,這有益于提高彈性體的耐熱性及強度。

一般的澆注型聚氨酯采用3,3'-二氯-4,4'-二苯基甲烷二胺(MOCA)為擴鏈劑,得到的聚氨酯脲含較多的剛性苯環及極性脲基,即使是線型聚氨酯分子,也不易熔融成液體或溶解在有機溶劑屮;況且MOCA擴鏈的彈性體以熱澆注工藝生產,在100七以上的澆注反應溫度及高溫熟化,不可避免產生少量脲基甲酸酯或縮二脲支化或交聯。所以大部分澆注型聚氨酯彈性體的熱行為及溶解行為與熱塑性聚氨酯不同,類似于熱固性樹脂。
 









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