谢富春1,余东升1,张玉清2,朱长春3
(1.洛阳工业高等专科学校材料系,河南洛阳471003;2.河南科技大学化工与制药学院,河南洛阳471003;31洛阳吉明化工有限公司,河南洛阳471012)
摘要:以聚乙二醇(PEG)和二异氰酸酯为原料,通过测定—NCO的含量,确定了预聚反应的时间和温度,合成了聚醚型聚氨酯预聚体;对影响预聚体合成的因素:异氰酸酯的种类、n(—NCO)∶n(—OH)、二异氰酸酯的自聚、水分的含量以及预聚体的贮存稳定性等进行了研究。
关键词:聚醚;聚氨酯预聚体;合成;影响因素
0引言
聚氨酯又称聚氨基甲酸酯,是一种主链上含有较多氨基甲酸酯基团的高分子合成材料,一般由聚醚或聚酯等低聚物多元醇与多异氰酸酯及二醇或二胺类扩链剂逐步加成聚合而成。聚氨酯预聚体则是多异氰酸酯和多元醇按一定比例反应制得的可反应性半成品。由于多异氰酸酯和多元醇种类繁多,反应配比各异,故可制得各种规格的预聚体。聚氨酯预聚体广泛应用于聚氨酯胶粘剂、涂料、弹性体、泡沫等领域[1-2]。因此预聚体的制备技术在聚氨酯制品的研究和开发方面占有重要地位。
1实验部分
1.1原料
聚乙二醇(PEG):相对分子质量1000或2000,水分含量0.1%,日本三菱;4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI):工业级,烟台万华聚氨酯股份有限公司;甲苯二异氰酸酯(TDI):m(2,6-TDI)∶m(2,4-TDI)=20∶80,w(TDI)>99.6%,一级工业品,日本三井武田化学公司;异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI):工业级,德国Huls公司;1,4-丁二醇(BDO):化学纯,日本旭化成株式会社。
1.2试验步骤[3]
1.2.1聚醚脱水
将PEG置于装有搅拌器、温度计的500mL三口烧瓶中加热,当物料大部分熔化后开动搅拌,升温并抽真空,在105～110℃、真空度133.3Pa条件下脱水1.5h,然后冷却至50℃以下,放入干燥的容器内密闭保存备用。
1.2.2合成预聚体
在干燥的三口瓶中按配方量准确加入PEG和二异氰酸酯,搅拌均匀后升温到80～85℃,每隔30min取样测定—NCO含量,直到—NCO含量基本不变时即为反应终点。
1.2.3聚氨酯弹性体制备
将预聚体降温至60℃,加入已熔化的BDO迅速混合,待温度升至80℃,停止搅拌,抽真空脱泡5min;再倒入已预热的标准模具和聚四氟乙烯盘中,110℃下熟化3～5h。
1.3预聚体合成的分析方法
(1)预聚体中—NCO含量用二丁胺法测定。
(2)用旋转黏度计按GB/T2794—1995标准测定预聚体黏度。
1.4聚氨酯弹性体性能测试
(1)硬度:按GB/T531—1999标准测定;
(2)力学性能:按GB/T1040—1979标准测定。
