室温固化_低硬度聚氨酯弹性体的研究

翟文 , 等 室温固化 、低硬度聚氨醋弹性体的研究 室温固化 、低硬度聚氨醋弹性体的研究 翟 文 邓沈潍 ‘ 张 溪 中国兵器工业第五三研究所 , 济南 山东工业大学 , 济南 刃 摘要 介绍 室温 固化 、低硬度聚氛酣弹性体的合成方法及其性能 。 讨论了多元醇 、异氛酸醋 、稀释剂 、催 化 剂 等 组分对聚孰醋弹性体性能的影响 , 分析了其阻尼性能 , 给出了陶瓷 聚氛醋弹性体复合板的抗弹性能 。 关键词 聚孰醋弹性体 异氛酸醋 多元醇 陶瓷 复合板 聚氨醋 弹性体是一种介于塑料和橡胶之 间的高分子材料 。 它的伸长率大 、硬度范围宽 , 具有 优异的耐磨损性 、耐油性 、耐低温性和耐溶剂性等综 合性能 , 而且可 由液体原料直接加工成型 , 还可通过 配方调整 , 在很宽 的范 围内设计各种力学性能 , 因 此 , 在国民经济各部门得到广泛应用 。 低硬度 弹性体强度适中 , 摩擦系数较大 , 高阻尼 , 而且具有 优异的防霉 、防震 、阻燃 、 电绝缘等性能 , 在高压橡套 电缆 、胶印胶辊 、 电器灌封 、缓冲减震等方面得到应 用 ’一 〕。 为了克服陶瓷作为防弹材料存在的质脆缺 点 , 我们研制 了一种室温 固化 、低硬度 的 弹性 体 , 它具有强度适中 、伸长率大 、 回弹性低 、损耗因子 大 、冲击吸收性好等优点 , 用于陶瓷的层间灌封 , 所 制成的陶瓷 弹性体复合板抗弹性能优异 。 实验部分 原材料 己二酸 工业品 , 山西太原化工厂 乙二醇 工业品 , 日本住友拜耳聚氨酪公司 一缩二乙二醇 工业品 , 日本住友拜耳聚氨醋公 司 三经 甲基丙烷 化学纯 , 上海试剂厂 , 一丁二醇 化学纯 , 上海试剂厂 二苯 甲烷二异氰酸醋 纯度 , 烟 台 合成革厂 , ’一二氯碑 , ’一二氨基二苯 甲烷 苏州 前进化工厂 稀释剂 自制 阻燃剂 , 青岛农药厂 催化剂 自制 。 树脂原液合成与试样制备 树脂原液合成 在 四 口烧瓶内按 比例加人己二酸 、 乙二醇 、一缩 二乙二醇和三经 甲基丙烷 , 在氮气保护下 于 ℃ 缩聚反应 , 再强化反应 , 降温至 ℃以下 , 制 得聚醋二元醇 。 测经值和酸值 , 待用 。 按 比例称取聚酷二元醇 、 , 一丁二醇和 , 加热至 ℃ , 抽真空脱水 , 降温至 ℃ , 制得原 液 组分 。 称取聚醋二元醇在三 口 烧瓶 内加热至 ℃ , 真空脱水 , 降温后待用 。 称取一定量 的精制 , 加热 至 ℃ , 待其熔 化 , 加人定量 已脱水的聚醋二元醇 , 反应 , 制得原 液 组分 。 试样制备 将 、 两组分按 比例混合均匀 , 真空脱泡 , 进 行浇注而制得 弹性体 。 结果与讨论 多元醇对 弹性体性能的影响 多元醇作为嵌段 弹性体的软段结构 , 其分 子量 、官能度 、 反应 活性等均影 响 弹性体的力 学性能 。 由于聚醋多元醇的分子极性和分子间力大 于聚醚多元醇 , 所以聚醋型 弹性体的力学性能 优于聚醚型 弹性体 ’ , 因此本研究 中选用聚醋 多元醇作为 弹性体软段部分 。 试验表明 , 聚醋 型 弹性体的硬度 、定伸强度随所用多元醇分子 量的增大而降低 , 而扯断强度却随之增大 。 图 示 出以 , 一丁二醇为交联剂 、 由聚 己二酸 乙二醇醋与 反应而制得的 弹性体的力学性能与所用 聚醋多元醇分子量 的关系 。 由图 可知 , 当聚醋多 元醇的分子量达到 时 , 扯断强度增大不明显 , 但硬度 、定伸强度急剧下降 因此本研究中将聚醋 多元醇 的分子量控制在 一 〔经值为 印 土 , 酸值为 士 , 以便使 弹性体具 有 优 二 驻五三研究所军代表 收稿 日期 望沟 一 塑料应用 望洲, 年 第 卷 , 第 期 一一 扮 一一 表 稀释剂用 对 弹性体力学性能的影响 项项 目目 稀箱箱‘剂用量 扯扯断强度 入, 〕 硬硬度 召肠 以 扯扯断伸长率 己遥创攀︵破﹄姐︶趣鲁 《洲 伪 】 的 《洲洲〕 分子量 一扯断强度 一定伸强度 么一硬度 图 弹性体的力学性能与聚酷多元醇分子量的关系 异的综合力学性能 。 通常 , 分子结构越规整 , 分子链越柔顺 , 弹性体 的回弹性越好 , 阻尼性越差 , 为了提高弹性体的阻尼 性和交联速度 , 在其分子结构 中引人 了低分子量多 官能度多元醇 , 形成支链结构 , 但由于侧链烃基的存 在会降低分子 间作用 力 , 导致 弹性体力 学性 能下 降闭 , 因此聚醋多元醇的支化度不能太大 。 经试验 发现 , 多元醇的平均官能度为 一 较适宜 。 异像酸醋结构对 弹性体性能的影响 由于 结构中有两个对称 的苯环 与次 甲基 形成共扼体系 , 所以其刚性 比甲苯二异氰酸醋 好 , 能赋予 弹性体更好 的硬度 、 扯断强度和撕 裂强度 , 故本研究 中选用 作为异氰酸醋组分 , 但由于纯 在室温下为 固体 , 使用不方便 , 而液 化 是在催化剂作用下缩 聚而成 的含有碳化二 亚胺结构的二异氰酸醋 , 用其制成的 弹性体的 力学性能欠佳囚 , 因此我们采用了聚醋多元醇改性 。 表 列出用改性 制备的 弹性体的力 学性能 。 从表 可看出 , 改性 的一 含量对 弹 性 体 的力 学 性 能 影 响 很 大 , 随 着 中 一 含量的增多 , 弹性体的硬度增大 , 扯断强 度提高 , 回弹率增加 。 兼顾其综合性能 , 我们选用了 一 含量为 一 的改性 。 表 改性 制备的 弹性体的力学性能 催化剂对 弹性体性能的影响 在 弹性体合成 中 , 为 了加快反应速度 , 经 常使用催化剂 , 常用 的催化剂有两种 胺类 如三 乙 烯二胺 和有机锡类 如二月桂酸二丁基锡 , 但使用 这两种催化剂在室温 固化时会 引起发泡现象 , 不符 合实验要求 。 为 了避免发泡现象 , 我们 自制了 一种 复合催化剂 , 当其用量为 一 肠 质量份时 , 凝 胶时间约为 , 且室温下无气泡 , 见表 。 衰 不同催化荆对 弹性体交联的影响 催化剂 三乙烯二胺 二月桂酸二 一 基锡 三乙醇胺 复合催化剂 用量 ” 固化状态 后发泡 后发泡 凝胶 , 无气泡 凝胶 , 无气泡 此扔以 注 为 两组分总用量 时的用量 。 弹性体阻尼减晨性能分析 高聚物 的最佳减震温度范 围与其玻璃化温度 , 相适应困 , 塑料的 ‘ 在室温以上 , 橡胶的 , 在 室温以下 , 而 弹性体的 爪 介 于 两者之 间 。 因 此 , 在室温下 弹性体的阻尼减震性能优于塑料 和橡胶 , 而 弹性体的阻尼减震性能与其硬度和 回弹性有关 , 即硬度和回弹性越小 , 其阻尼减震性能 越好 , 冲击能吸收率越高 , 但扯断强度降低川 。 表 列出不同硬度 下 弹性体的物理 、力学性能 。 从 表 可看出硬度 、 回弹率与滞后损耗等之间的关系 。 表 不同硬度下 弹性体的物理 、力学性能 ℃ 项项 目目 一 含量 巧巧 硬硬度 邵 扯扯断强度 呱与与 回回弹率 项 目 扯断强度乃 、 扯断伸长率 回弹率 滞后损耗 损耗因子 吻占 一 ’ · ’ ⋯哭一 一 如 ⋯ , 印 叨 , 攫 , 父 硬度 邵 印 一 旬 一 一 稀释剂对 弹性体性能的影响 稀释剂的作用是降低原液粘度 , 改善灌注工艺 性能 , 还可降低成本 , 但稀释剂用量过多时会使 弹性体的力学性能急剧下降 , 通过试验发现 , 当稀释 剂用量为 一 时工艺性能好 , 且 力学性能优 良 , 见表 。 我们研制的 弹性体的邵氏 硬度为 士 , 扯断强度为 一 七 , 扯断伸长率 〕《 】 , 滞后 损耗为 一 , 损耗 因子 为 一 , , 明显优于防振天然橡胶 占为 。 陶瓷 弹性体复合板的抗弹性能 在两层 陶瓷之 间灌注 厚 的该 弹性 体 , 制备陶瓷 弹性体复合板 。 采用穿燃弹进行 翟文 , 等 室温固化 、低硬度聚氨醋弹性体的研究 了抗弹试验 , 其结果见表 。 由表 可知 , 陶瓷 弹性体复合板 的 防护 系数 比陶瓷提 高了近 巧 。 表 表明 , 我们研制的 弹性体应用于陶瓷层间 的灌封 , 可有效提高其复合板的抗弹能力 。 表 不同材料的抗弹试验结果 一一荡蔽骊 叫 一一下薄 , 藏颤瓢瑟孺厂厂 ‘ 飞弄滚蔽一一 陶瓷 陶瓷 爪 弹性体复合板 结论 采用上述材料配方研制的聚氨醋 弹性体硬度 低 , 强度适中 , 阻尼减震性能优异 , 具有 良好的抗冲 击缓冲性能 , 同时该弹性体可室温 固化 , 操作方便 , 用于抗弹陶瓷的层间灌封时能提高陶瓷复合板的抗 弹性能 , 在装 甲车辆 、运钞车及其它防护领域有广泛 的应用前景 。 参 考 文 献 武景源 , 等 一 六 千伏高压橡套电缆冷补用 聚氨醋橡胶的合 成研究 聚氨醋工业 , 卯 赵进周 , 等 聚氨醋涂覆胶辊的研制 弹性体 , 卯 , 吴洪霄 系聚氨醋电子灌封胶原液的研制 聚氨醋工业 , 刘厚钧 聚氨醋弹性体讲座 聚氨醋工业 , 查刘生 , 等 聚醚型聚氨酷微孔弹性体的研制 橡胶工业 , 卯 , 引 王成国 , 等 高聚物夹层材料对层压减震复合钢板减展性能的影 响 工程塑料应用 , 叨 , 朱文章 聚氨醋系冲击吸收性弹性体 聚氨酷工业 , 裂粥 』 们日旧匹呀火 , , 兀 , 啤 ‘ , 卿 , , 刃 引困陇 伽 匕洲」 司 卯 ‘ 」 , 、 , , , 朋 】 脚 以 。 】 禅 脚 粥 , , 洲〕 , 卯 , 。 , 犯 ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ 》 ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘ , ‘吧, ‘ , ‘ , ‘户 , ‘ , ‘ , 侧 月 , ‘ 、二 , 欢 迎 您使 用我们 的 产品 —双马来酞亚胆恒基化工有限公司是国内较早成立的一家专业生产 , , 一 , , 一二苯甲烷双马来酷亚胺的厂家 , 拥有完 善的设备和先进的生产工艺 。 该厂采用优质原料精制成的产品已广泛用于高分子合成 , 绝缘材料等多种行 业 。 经国内一些厂家应用和有关权威机构认定 , 该产品为橡塑改性的理想偶联剂 。 双马来酞亚胺在改性聚丙烯中的应用效果 双双马来酞亚胺质量量 玻纤质量量 聚丙烯质量量 缺 口 冲击强度 拉伸强度 弯曲强度 热变形温度 分分数 分数 分数 · 一 ℃℃ 巧 巧 卯 拓拓 我们的宗旨是 最优的质食 、最低的价格 、最好的服务 地址 湖北省洪湖市戴家场镇代市路 号 传真 邮编 联系人 赵四清 陈家龙 电话 《 手机