您有0条新询价信息! 关于我们 联系我们

您好,欢迎光临pk10五码一把中的方法-点击进入(500彩)网站!
全国财富热线
15297395938
13930759799

pk10五码一把中的方法有限公司
 
联系人: 吴欣怡 [ 15297975938 ]
             赣清州 [137251481 ]
QQ: 3897154
网 址: http://nengdabags.com/
邮 箱: 13243475@qq.com
地 址: 河北省石家庄市区
 

室温固化双组分聚氨酯浇注胶的合成


文章出处:pk10五码一把中的方法责任编辑:宝宝人气:发表时间:2019/09/08

  

室温固化双组分聚氨酯浇注胶的合成

  

室温固化双组分聚氨酯浇注胶的合成

  室温固化双组分聚氨酯浇注胶的合成_材料科学_工程科技_专业资料。2004 年第 2 卷第 1 期 化学推进剂与高分子材料 Chemical Propellants Polymeric Materials ·19 · ·研究与开发· 室温固化双组分聚氨酯浇

  2004 年第 2 卷第 1 期 化学推进剂与高分子材料 Chemical Propellants Polymeric Materials ·19 · ·研究与开发· 室温固化双组分聚氨酯浇注胶的合成 张晨1 李春芳2 冯圣玉1 (1 山东大学化学与化工学院 济南 250100 2 山东师范大学化学化工与材料科学学院 250014) 摘 要 对室温固化铸造模用双组分聚氨酯浇注胶的制备进行了研究 。采用逐步升高真空度的方法 合成了低粘度的聚酯多元醇 。以三羟甲基丙烷为支化剂 ,邻苯二甲酸酐与己二酸摩尔比 40∶60 合成了粘 度较低的聚酯 ,提高了聚氨酯浇注胶的拉伸强度和耐热形变性能 。 关键词 有机高分子材料 聚氨酯浇注胶 室温固化 聚酯 粘度 硬度 拉伸强度 耐热形变 聚氨酯浇注胶又称液体橡胶 ,在聚氨酯橡胶中 产量最大 。聚氨酯浇注胶具有尺寸精确度高 ,细小 元素成型性好 ,优良的韧性和耐磨性等优点 。而且 具有流动性 ,成型加工简便 ,可制成很厚的橡胶制品 及几何形状复杂的零件 ,在精密铸造方面将得到广 泛应用[1~3 ] 。其浇注工艺有多种 ,其中室温一步浇 注法由于节省能源和原料 ,适应环保和经济要求 ,得 到了很大的发展 。本文报道合成低粘度的聚酯多元 醇 ,与多异氰酸酯在室温下固化 ,制备高硬度的聚氨 酯铸模材料 。对工艺进行了探讨 ,并研究了聚酯中 支化剂和苯环结构对聚酯及聚氨酯性能的影响 。 1 实验部分 1. 1 实验原料 己二酸 (化学纯 ,上海试剂厂) ,邻苯二甲酸酐 (化学纯 ,上海化学试剂站中心化工厂) ,乙二醇 (分 析纯 ,山东化工研究院) ,1 ,22丙二醇 (分析纯 ,山东 化工研究院) ,三羟甲基丙烷 (工业品) , PAPI (工业 品 ,烟台万华合成革厂) ,甘油 (分析纯 ,山东化工研 究院) 。 1. 2 测试仪器 NDJ279 型旋转粘度计 ,XHS 型橡胶硬度计 。 1. 3 聚酯多元醇的合成 将一定比例的原料加入三口瓶中 ,加热熔融。 在 134 ℃有水生成 ,1 h 升温至 160 ℃,反应 2 h 后 ,在 2 h 内升温到 210 ℃,保温继续反应 ,待分馏柱顶温度 降至 50 ℃时 ,开启真空泵减压脱水 ,逐步提高线 h 取样测酸值 , 直至酸值降至 1 ( KOH) mg/ g 之下 ,停止反应 。然后减压蒸馏脱除残余水分 及多余的醇酸等低沸物 。 1. 4 聚氨酯浇注胶的制备 将合成的聚酯多元醇在 130 ℃下减压脱水 2 h , 降至室温 ,然后按一定比例加入 PAPI 和二月桂酸 二丁基锡 ,强力搅拌混匀 ,抽真空脱除气泡 ,倒入模 具中室温固化 。在室温下放置一周 ,使性能稳定 ,得 到硬度在邵氏 A 90 以上的聚氨酯浇注胶 。 2 结果讨论 2. 1 温度和真空度对聚酯合成的影响 提高反应温度可加快聚酯反应的进程 ,但温度 过高会使小分子的醇逸出 ,使产物的羟值降低 ,同时 容易引起聚酯的氧化和降解等反应 。所以反应中最 好采取逐步升温的方式 ,升温过程中保证分馏柱顶 的温度不超过 100 ℃,最后恒温阶段的温度最好不 超过 210 ℃。这样得到的聚酯羟值接近理论值 ,色 泽较浅 ,粘度较小 。 减压脱水阶段真空度的控制 ,对聚酯的反应进 程和性能影响较大 。刚开始抽真空时真空度不宜太 大 ,否则易造成原料损失过大 ,应采取逐步提高真空 度的方式 。最后阶段真空度越高 ,反应进行得越快 : 线 kPa ,减压至反 应终点的时间分别为 12 ,11 ,8 ,5 h 。所以应在保证 原料损失较小的情况下 ,尽量提高真空度 。减压的 前期反应较快 ,酸值降低较快 ,而在反应后期若使酸 值降至 1 ( KOH) mg/ g 以下需较长时间 。抽线 h ,聚酯的酸值分别为 36. 0 , 16. 2 ,4. 8 ,2. 0 , 1. 0 ( KOH) mg/ g 。 2. 2 浇注成型过程中的影响因素 因水分与异氰酸酯反应生成 CO2 ,使浇注胶中 形成气泡 ,影响制品性能 ,所以聚酯在使用前一定要 减压脱水 。聚酯的酸值也要严格控制 ,因残余的羧 酸也将与异氰酸酯反应放出 CO2 ,形成气泡 ,酸值最 好控制在 1 ( KOH) mg/ g 以下 。 催化剂可加快室温下的固化速率 ,在不加催化 作者简介 :张晨 (1971 —) ,男 ,博士 ,专业 :高分子物理与化学 。电线 · 化学推进剂与高分子材料 Chemical Propellants & Polymeric Materials 2004 年第 2 卷第 1 期 剂的 条 件 下 , 24 h 后 浇 注 胶 仍 未 完 全 固 化 , 加 入 0. 1 %的二月桂酸二丁基锡后 ,4 h 就完全固化 。但 催化剂用量过多 ,将造成暴聚 ,无法浇注 。 2. 3 支化剂的影响 在聚酯合成中以少量多元醇代替部分二元醇 , 会得到带有支链的聚酯多元醇 ,这样在制备聚氨酯 的过程中 ,可增加交联点 ,提高聚氨酯的性能 。而且 无明显的放热现象 ,避免了因加入小分子的扩链剂 或交联剂所引起的放热严重和留釜寿命短等缺点 。 尝试 了 2 种 支 化 剂 , 分 别 为 三 羟 甲 基 丙 烷 ( TMP) 和甘油 ,发现以前者合成的聚酯粘度明显低 于后者 ,分别是 3. 1 Pa·s 和 9. 8 Pa·s。而且从聚氨酯 的性能来看前者也明显优于后者 。因物料粘度越低 越有利于浇注成型 ,再考虑到聚氨酯的性能 ,所以确 定以三羟甲基丙烷作为支化剂 (表 1) 。 表 1 支化剂对聚酯及聚氨酯性能的影响 支化剂 聚酯羟值 ( KOH) 聚酯粘度 聚氨酯硬度 聚氨酯拉伸 种类 / ( mg·g - 1) / ( Pa·s) (邵 A) 强度/ MPa TMP 247 3. 1 甘油 243 9. 8 98 10. 4 95 8. 3 2. 4 邻苯二甲酸酐用量对聚酯及聚氨酯性能的影 响 尝试在聚酯合成中加入邻苯二甲酸酐 ,引入苯 环结构 ,从而提高聚氨酯的耐热性能 ,以邻苯二甲酸 酐代替部分己二酸合成了一系列聚酯 。从表 2 可看 出 ,随邻苯二甲酸酐用量的增加聚酯的粘度增加 。 邻苯二甲酸酐与己二酸的摩尔比达 60∶40 时 ,粘度 剧增 ,达 80∶20 时聚酯成为膏状物 。 表 2 邻苯二甲酸酐用量对聚酯粘度的影响 表 3 邻苯二甲酸酐用量对聚氨酯性能的影响 编号 1 2 3 4 5 硬度 (邵 A) 96 96 98 96 98 拉伸强度/ MPa 7. 4 8. 9 10. 4 9. 2 8. 1 聚氨酯在不同温度下的硬度变化 (将试样在不 同温度下加热 30 min 后测试) 如图 1 所示 。随温度 的升高各试样硬度均有明显下降 ,但各试样之间的 差异比较明显 ,其中 3 号样品硬度下降最小 。在邻 苯二甲酸酐用量较小 (1 号和 2 号) 和较大 (4 号和 5 号) 的情况下 ,硬度保持率均较低 ,表明 3 号样品的 耐热形变性能最好 。可见增加邻苯二甲酸酐的用量 在一定范围内可增加聚氨酯的拉伸强度和耐热形变 性能 ,但其用量较大的情况下 (4 号和 5 号试样) ,聚 氨酯的性能反而降低 。造成这种现象的原因主要是 邻苯二甲酸酐用量较大时 ,聚酯的粘度很大 ,影响了 反应中原料混合的均匀性及反应活性 ,使得异氰酸 酯与聚酯多元醇的反应程度降低 ,即聚氨酯中分子 内未反应基团增多 ,造成拉伸强度和耐热形变性能 降低 。综合考虑浇注工艺和聚氨酯的性能两方面 , 确定了邻苯二甲酸酐和己二酸的摩尔比为40∶60 。 编号 n ( PA) ∶n (AA) 羟值 ( KOH) / ( mg·g - 1) 粘度 (25 ℃) / ( Pa·s) 1 0. 0∶100. 0 253 2 20. 0∶80. 0 251 3 40. 0∶60. 0 247 4 60. 0∶40. 0 257 5 80. 0∶20. 0 250 1. 27 1. 40 3. 10 15. 00 100 注 : PA 为邻苯二甲酸酐 , AA 为己二酸 。 分别以上述 1~5 号聚酯多元醇合成聚氨酯浇 注胶 。从表 3 可见邻苯二甲酸酐的用量对聚氨酯的 硬度影响不大 ,但对拉伸强度有明显的影响 ,其中 3 号试样 ( n ( PA) ∶n (AA) = 40∶60) 的拉伸强度最大 , 达 10. 4 MPa ,而邻苯二甲酸酐的用量较大 (4 号和 5 号) 和较低 (1 号和 2 号) 的试样拉伸强度较小 。 图 1 聚氨酯在不同温度下的硬度 3 结论 确定了以三羟甲基丙烷 ( TMP) 为支化剂合成 低粘度的聚酯多元醇 ,进而确定了聚酯中邻苯二甲 酸酐与己二酸的摩尔比为 40∶60 ,合成了具有较好 的拉伸强度和耐热形变性能 ,以及高硬度的聚氨酯 浇注胶 。 张晨等·室温固化双组分聚氨酯浇注胶的合成 ·21 · 参考文献 1 李绍雄 ,朱吕民. 聚氨酯树脂. 南京 : 江苏科学技术出版 社 ,1992 2 付明源 ,孙酣经. 聚氨酯弹性体及应用. 第 2 版. 北京 :化 学工业出版社 ,1996 3 山西化工研究所. 聚氨酯弹性体手册. 北京 :化学工业出 版社 ,2001 收稿日期 :2003210224 Synthesis of Two2Component Casting Polyurethane Rubber Curing at Ambient Temperature Zhang Chen1 ,Li Chunfang2 , Feng Shengyu1 (1 College of Chem ist ry and Chem ical Engi neeri ng , S handong U niversity , Ji’nan 250100 ; (2 College of Chem ist ry and Chem ical Engi neeri ng and M aterial Science , S handong Norm al U niversity 250014 ) Abstract :The preparation of t he two2component casting polyuret hane rubber curing at ambient temperature for cast moulds was studied. The low viscosity polyet her polyol was synt hesized under raising t he vaccum degree step by step . The lower viscosity polyester was synt hesized wit h t he 32hydroxymet hylpropane as a branching agent and n ( o2pht halic acid) ∶n (adipic acid) = 40∶60. The tensile strengt h and resistance to t hermo2deformating of t he casting polyuret hane rubber were increased . Keywords : organic polymeric material , casting polyuret hane rubber , ambient temperature cure , polyester , viscosity ,hardness , tensile strengt h , resistance to t hermo2deformation Stockmeier 公司扩大美国和法国的聚氨酯能力 德国特种聚氨酯生产商 Stockmeier Kunststoffe 称它正在 美国西弗吉尼亚的 Clarksburg 建一套能力为 1. 2 万 t/ a 的特 种聚氨酯装置 。该装置是该公司在美国的第一套生产装置 , 将于 2004 年第一季度投产 。Stockmeier 公司从包括 BASF 公司在内的其他公司购买聚氨酯及其他原材料如异氰酸酯 和多元醇 。Stockmeier 公司称它还将使法国 Cemay 的特种 聚氨酯装置能力翻番 ,达 1 万 t/ a 。此外 ,该公司在 Bielefeld 还有一套能力为 1 万 t/ a 的装置 。Stockmeier 公司是从 1991 年加入特种聚氨酯业务的 。 Chemical Week ,2003 ,165 (30) :18 聚氨酯可使沸石有序化 韩国 Sogang 大学的化学教授 Kyung Byung Yoon 及其助 手发现 ,通过使用均匀匹配的聚氨酯膜作模板可控制 Sili2 cate21 型沸石多晶排序的合成 。还发现 ,通过改变所用的聚 氨酯膜能改变晶体的取向 ;改变用于聚氨酯膜的凝胶的碱度 时 ,可增加不同形状和大小的晶体的排序 。这些结果有助于 开辟沸石在新材料和新设备中应用 。 Chem Eng News ,2003 ,81 (32) :21 Sasol 新建环氧丙烷装置 Saol 公司正在建设第 1 套基于 Uhde 和 Degussa 公司开 发的新技术来生产环氧丙烷的装置 。该技术使用过氧化氢 作氧化剂 ,装置产能为 6 万 t/ a 。据报道该装置需 4~4. 5 万 t/ a 的过氧化氢 ,Degussa 公司将建 1 套 H2O2 装置以供应该 PO 装置 。Sasol 公司称它将于 2004 年第二季度完成一项在 南非建一套 6 万 t/ a PO 装置的可行性研究 。该装置将是第 一套使用由 Uhde 和 Degussa 公司开发的用 H2O2 法生产 PO 技术的装置 ,Sasol 公司 CEO Pieter Cox 说 ,基础工程是决定 该 PO 项目可行性的关键 。如该公司决定继续该项目的线 年后期在新装置上开始生产 PO 。Sasol 公司称 它将在市场上出售一些 PO 产品 ,而将其他的转产乙二醇 醚 ,它是一种用于生产胶粘剂 、涂料 、油墨和水基漆的溶剂 。 该公司未透露乙二醇醚的产能 。该装置采用 Degussa2Uhde 公司的技术 ,该法使用一种新型催化剂 ,与现有的大多数 PO 技术相比 ,它无副产物产生 。 Arofina 公司推迟过氧化氢扩产 Arofina 公 司 称 它 将 推 迟 在 Becancour 的 H2 O2 扩 产 计 划 ,因为实际需求增长比预计的慢 。该公司早先宣称将使该 处 H2O2 产能增加 4 万 t/ a ,从而到 2004 年使其产能达到 11 万 t/ a 。该公司称它现在计划于 2005 年增加 H2O2 产能 1. 5 ~2 万 t/ a ,此后于 2007 年再增加 1. 5~2 万 t/ a 产能 。据公 司氧化产物业务部经理 Ken Blakburn 说 ,增加的产能将主要 为纸浆和造纸商服务 。目前在加拿大和美国东北部供应短 缺 ,西北部市场处于平衡 ,南部则出现过剩 。经历了 2001 年 需求下滑 10 %和比预测弱的需求反弹 ,北美的需求预计到 2003 年增长达 3 %~4 % ,到 2004 年达 4 %~6 % ,这是受经 济增长和新用途的开发所驱使的 。由于装置关闭和开工率 仅 90 % ,北美市场将持续吃紧 。 Chemical Week ,2003 ,165 (25) :22 日本聚氨酯工业公司 PCD 生产能力 日本聚氨酯工业公司将使其南阳工厂的 PCD (聚碳酸二 酯) 的生产装置能力扩增 2. 4 kt/ a ,2003 年 10 月完成 。这样 该公司将成为亚洲生产 PCD 能力最大的公司 ,其生产能力 扩大到 4. 4 kt/ a 。使用 PCD 的聚氨酯树脂 ,其产品的耐热 性 、耐水性能等优良 ,必须具有耐热性的汽车内装饰材料及 衣服 、家具等合成皮革材料对其需求不断增加 ,并且从环境 问题等观点出发 ,作为支柱产品的 PVC (聚氯乙烯树脂) 薄 膜 ,板材领域和 VOC 规定的水系涂料和表面处理剂等涂料 领域 ,对 PCD 聚氨酯树脂的需求预计也将会有很大的增长 。 因此扩大 PCD 生产能力 ,不仅巩固了公司在亚洲作为顶尖 公司的地位 ,还对国外客户提供稳定的产品供应 。 石油化学新报 (日) ,2003 (3756) :9 (于剑昆)


免费通话

  • 获取验证码