聚氨酯胶粘剂讲座（连载三）

第三章原料 1 含活性氢原子的化合物聚氨酯胶粘剂中常用的、能与异氰酸酯基反应的含活性氢基团的低聚物一般为含羟基的化合物。常用的低聚物多元醇有聚酯、聚醚,有时也用到蓖麻油、聚丁二烯二元醇或其加氢化合物二醇、聚异丁烯二醇、聚丁腈二醇、聚ε—己内酯、聚碳酸酯、有机硅多元醇等,它们的分子量通常在500～3000之间,官能度2～3。表1为低聚物多元醇的种类及其结构式。 1.1 聚醚在聚氨酯胶粘剂制备中最常用的聚醚是聚氧化丙烯二醇及三醇。     

高回弹性低应变的浇注型聚氨酯弹性体

Jpn．Kokai Tokkyo Koho JP 2007 39 699（C1．C08G18／10） 本专利弹性体是由（A）NCO-封端的预聚物（此预聚物由有机聚异氰酸酯和含OH的化合物组成）和（B）混合物组成的（此混合物由相对分子质量500～2500的聚酯二醇，二元酸、相对分子质量≤500的三醇和相对分子质量≤300的乙二醇制成的相对分子质量500～2500的聚酯三醇，     

MDI的改性对高回弹聚氨酯泡沫阻燃性的影响研究

采用聚醚二醇对MDI进行预聚改性,研究了不同分子量聚醚二醇对高回弹聚氨酯泡沫阻燃性和力学性能的影响,优选出一种较佳的改性剂,并进一步考察了异氰酸酯组分的NCO含量对泡沫阻燃性、力学性能以及异氰酸酯黏度的影响。结果表明,采用相对分子质量为2 000的聚醚二醇为改性剂,既能有效提高泡沫的阻燃性,又能保证泡沫的力学性能;NCO含量越低,泡沫阻燃性越好,综合泡沫阻燃性和异氰酸酯黏度,NCO质量分数控制在25%~28%之间为宜。     

慢反应型聚脲用低活性端氨基聚醚的合成及表征

采用不同低聚物二醇和对氨基苯甲酸乙酯为原料,不同催化剂催化酯交换反应制备了对氨基苯甲酸酯封端聚醚,即低活性端氨基聚醚(ATPE),并与不同异氰酸酯反应制备了聚脲涂膜。对采用聚四亚甲基醚二醇(PTMG1000)制备的低活性ATPE产物LPT-1000进行了表征,讨论了催化剂种类、自制催化剂用量对聚脲涂膜力学性能的影响,并考察了低聚物二醇制备的低活性ATPE与不同多异氰酸酯反应的凝胶时间。结果表明,由质量分数0.003%的自制碱性主/助复合催化剂制备的LPT-1000与甲苯二异氰酸酯(TDI-80)制备得到的聚脲涂膜拉伸强度和断裂伸长率分别可达到54.4 MPa和540%,各种低活性ATPE与多异氰酸酯反应的凝胶时间可在10～180 min之间调节,为制备高理化性能的慢反应型聚脲下游产品奠定了基础。     

低粘度水性聚氨酯预聚体

采用四甲基苯二甲基异氰酸酯（TMXDI）与自制的聚己二酸－2，2，4－三甲基－1，3－戊二醇（TMPD）酯二醇（简称自制TMPD聚酯二醇）为主要原料，合成了具有低粘度特性的预聚体，制得不含或含有少量有机溶剂的单组分水性聚氨酯分散体PUD。探讨了该预聚体的合成工艺路线。研究了不同聚酯对预聚体粘度的影响。     

桥梁隧道灾害治理聚氨酯材料的制备及其性能研究

以聚醚多元醇、助剂、多亚甲基多苯基异氰酸酯(PAPI)、预聚体等为原料制备桥梁隧道灾害治理材料。探讨了助剂种类及用量、预聚体种类、预聚体NCO含量对材料力学及疏水性能的影响。结果表明：A组分由聚醚三醇a、聚醚二醇b、乙二醇、催化剂CAT 987和增塑剂TXIB配成；B组分由自制疏水型聚醚二醇c合成的NCO质量分数为23%的预聚体、PAPI和TXIB组成；TXIB在整个体系中质量分数为20%～25%,体系凝胶时间控制在7～9 min。固化后材料的压缩强度大于40 MPa,剪切强度大于3 MPa,水接触角控制在120°以上，能较好地应用于桥梁隧道灾害治理。     

高硬度聚氨酯弹性体的制备与性能

以多种多元醇、异氰酸酯与扩链剂为原料采用预聚法合成聚氨酯弹性体,考察了不同多元醇、异氰酸酯、扩链剂的种类及含量对聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明:聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)与三羟甲基丙烷(TMP)并用,在质量比为95∶5时,制得的弹性体综合力学性能较好。随着4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)含量的增加,材料的强度有所增加,预聚体的凝胶时间逐渐延长。     

有机硅-聚氨酯共聚物柔软剂的合成研究

先由聚氧化乙烯二醇(PEG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)以及扩链剂/交联剂合成聚氨酯预聚体,采用端羟基硅油对聚氨酯进行改性,制备了一种有机硅-聚氨酯共聚物柔软剂。通过测试异氰酸酯基含量,选择合适的预聚体合成条件,并测试整理后棉织物的白度、手感、断裂强力、润湿性能以及硬挺度。结果表明,合成聚氨酯预聚体的最佳条件是分2步,第一步PEG与IPDI在70℃反应2 h,异氰酸酯指数1.8,得到预聚体A;然后预聚体A与二乙醇胺在70℃反应1 h得到预聚体B,异氰酸酯指数为5;预聚体B与羟基硅油共聚后,制得的柔软剂整理后的织物,柔软性能、断裂强力均得到提升,手感达到5级。     

固化剂的类型对聚醚型聚氨酯弹性体性能的影响

使用脂肪芳香(?)醇((?)乙基苯酚和(?)甲基苯酚)做链增长剂代替芳香醇可使聚乙醇已二酸酯)和二苯甲烷(?)异氰酸酯合成的聚氨酯弹性体的硬度和伸张应力得到增加。同时强度指标实际上不变,但有时因使用的二醇的类型和数量的关系而稍有降低。作者过去的实验表明,在制备聚四甲撑二醇(聚醚)和2,4-甲苯二异氰酸酯为基础的聚     

聚氨酯传动带

聚氨酯传动带由弹性体材料主带体、设置在主带体中的碳纤维绳受力增强层和与主带体成为一体的带轮接触部分构成.弹性体材料为聚异氰酸酯预聚体与扩链剂的反应产物.聚异氰酸酯预聚体通过二异氰酸酯与在低于约150℃下基本上非氧化性多元醇和至少一种选自同类多元醇的三醇交联剂相互反应,进行制备.在预聚体反应之前或者之后,向其添加选自烷基...     

国外专利

密封胶用高撕裂强度聚氨酯EP776343（1997．6．4）高撕裂强度聚氨酯（I）组成：（A）多元醇组份、含二聚体二醇或三聚体三醇单元的聚醚，或由二聚体或三聚体脂肪酯二元醇制备的端羟基聚酯；（B）异氰酸酯组份，含多官能团异氰酸酯与上述多元醇反应制得的预聚体。（A）组份至少50％为上述多元醇，其余是聚醚、聚酯或石化多元醇。（B）组份至少50OA，为上述预聚体，其余为芳基二异氰酸酯，如MDI、特别是官能度大于2的工业品MDI或TDI。用途：作密封材料用于建筑工业、电气工业，也作胶粘剂和浇铸树脂。优点：上述聚氨酯撕裂强度高。快…     

新型低渗水灌封材料

介绍一种新型的低渗水聚氨酯灌封材料，该材料为2组分，甲组分为低聚物多元醇与脂肪族异氰酸酯合成的预聚体，乙组分为二胺与二醇复配的固化剂，该材料具有较低的渗水性能。     

液化异氰酸酯对RIM聚氨酯弹性体性能的影响

以经碳化二亚胺或低聚４，４’－二苯基甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ）改性后的经ＭＤＩ为异氰酸酯，环氧乙烷封端的聚环氧丙三元醇为聚醚多元醇，乙二醇为扩链剂，二月桂酸二丁基锡为催化剂，通过高压碰撞混合制备了反应注射成型聚氨酯弹性体。结果表明，试样交联点平均相对分子质量与液化ＭＤＩ相对分子质量成正比。用碳化二亚胺改性的液化ＭＤＩ制备的试样扯断伸长率、撕裂强度、－２０℃的弯曲强度均优于以低聚ＭＤＩ改性者；由前者制     

OP-10乳化剂对掺杂金尾矿聚氨酯性能的影响

将异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己内酯二醇(PCL)作为主要原料,二羟甲基丁酸(DMBA)为亲水扩链剂,采用OP-10乳化剂对金尾矿进行表面处理,然后将其作为掺杂剂,通过原位聚合法合成端基为异氰酸酯基的聚氨酯预聚体,以季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)作为异氰酸酯基的封端剂,进行中和、加水分散等过程,最终得到了聚氨酯材...     

新型的可溶性聚醚型聚氨酯的合成和鉴定

研制了两种可溶性聚氨酯,该聚合物作为浇铸型的可拆装的封装剂用于电子元件。这两种聚氨酯均以二异氰酸二甲苯酯(TODI)为原料,用聚(四甲撑醚)二醇封端,用1,4-丁二醇进行链的增长。选用TODI是为了对该体系提供一部分的异氰酸酯,因为它易于形成半结晶的聚合物,生成延迟蠕变的物理交联。通过对异氰酸酯的脱尿素,醚和醇的脱水,使产品的物理性能足使用要求(蠕变小,伸长率400％,屈服强度～20(?)磅/英寸~2,玻璃化温度Tg<55℃)。为了获得所要求的性能,将封装剂在80℃下硫化16小时。经过红外测试表明,在一次硫化后,产品中仍存在异氰酸酯,待二次硫化后,产品的物理性能仍未得到改进。     

不同软段对水性聚氨酯性能影响的研究

分别以聚丙二醇(PPG)、聚乙二醇(PEG)、聚四亚甲基醚二醇(PTMG)为多元醇组分,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为异氰酸酯组分,2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,采用预聚体法合成一系列不同软段的水性聚氨酯(WPU)。讨论了聚醚二醇的种类及异氰酸酯指数(R值)对合成WPU乳液及胶膜性能的影响。结果表明,当R值为1.15时,PTMG型WPU的干燥速率、成膜性均优于PPG型和PEG型WPU。当R值为1.2时,PTMG型WPU的粘结性能和拉伸性能均较优,耐水性最好;当R值为1.05时,PTMG型WPU的干燥速率最快,耐水性最差。     

化学结构对混炼型聚氨酯橡胶力学性能的影响

介绍了混炼型聚氨酯橡胶的分类、性能和应用,讨论了化学结构对聚氨酯橡胶力学性能的影响,化学结构包括聚酯结构(聚己二酸酯二醇、聚己内酯二醇),硫化剂(过氧化物、硫黄、异氰酸酯)和补强剂(炭黑、白炭黑)等。表明硫化体系是影响混炼型聚氨酯橡胶力学性能的主要因素之一。     

异氰酸酯种类对PCL型聚氨酯混炼胶性能影响

以聚己内酯二醇、不同种类异氰酸酯及扩链剂α-烯丙基甘油醚等为原料,采用预聚体法工艺合成混炼型聚氨酯弹性体(MPUR)生胶,与各种橡胶助剂配合,采用橡胶加工方法进行混炼硫化。通过改变MPUR中的异氰酸酯种类,探究硬段结构对MPUR力学性能、玻璃化转变温度(T_g)、耐老化性能和阻尼性能的影响。结果表明,MPUR在特定温度区间的T_g主要由软段结构所决定;力学性能受MPUR硫化后的交联密度影响,化学交联密度大,力学性能优;分子链规整性好,损耗正切小。     

飞机用不干性聚氨酯密封腻子的研制

以聚醚型聚氨酯树脂为基质制备了不平性密封腻子，讨论了不同原料及用量对树脂性能的影响。制备合适聚氨醋树脂的条件是：聚醚二醇与聚醚三醇结合使用（量比1：1），扩链剂乙二醇与聚醚的量比为0．5：1，异氰酸酯指数0．90。     

微孔聚醚型聚氨酯弹性体的制备与力学性能研究

以聚氧化丙烯三醇、高活性聚醚聚合物多元醇(HPOP)、二醇扩链剂、水及催化剂等助剂的混合物作为A组分,以聚四氢呋喃二醇(PTMG)、纯MDI和液化MDI为原料合成的半预聚体作为B组分,A组分和B组分按异氰酸酯指数1.1混合,制备微孔聚氨酯弹性体。讨论了预聚体的NCO含量、纯MDI与液化MDI质量比、二醇扩链剂种类和HPOP/聚醚三醇质量比对微孔弹性体力学性能的影响。结果表明,当预聚体NCO含量和纯MDI的用量增加时,微孔弹性体的硬度和拉伸强度增加;微孔弹性体的硬度随HPOP和1,4-丁二醇用量的增加而增加;当HPOP/聚醚三醇质量比为50∶50时,微孔弹性体的拉伸强度和断裂伸长率最高。