
第52卷第7期 2014年7月
上海涂料
SHANGHAI COATINGS
异氰酸酯聚体
对聚脲涂膜力学性能影响研究
廖有为”,肖邵博?,李国荣”,张伶俐!
Vol. 52 No.7 Jul.2014
(1.广州秀珀化工股份有限公司,广东广州5114952.中南林业科技大学,湖南长沙410004)摘要:在固定B组分的前提下探究最佳配方。同时使用聚醚二元醇和聚醚三元醇与异氧酸酯进行反应,制成异氧酸酯预聚体,探究聚醚多元醇的组成以及异氧酸酯在配方中所占的比例对聚脲涂层的力学性能影响,最终获得最佳配方。
关键词:聚脲;聚醚;异氧酸酯预聚体
中图分类号:TQ630.7
0引言
文献标识码:A
聚脲涂料具有优异的环保性,使用时固含量为 100%,无溶剂、有机物挥发,无毒,无二次污染。此外,聚脲涂料具有良好的热稳定性及优异的理化性能,如力学性能、耐高低温性、耐磨性、防腐性、防渗性能等,不含催化剂,施工时不受环境温度、湿度的影响(1-5)。聚醚多元醇具有多个官能团以及醚键、赋予其独特的柔顺性,近几年来,被广泛地应用于聚脲中。丁义涛[6]以端羟基聚丁二烯(HTPB)和端羟基聚醛(DL-2000)与二苯甲烷二异氰酸酯反应合成 A组分,并与其他助剂配用,制备改性的聚脲涂料,提高了聚脲涂料的耐水性,并大幅度缩短了聚脲涂料的凝胶时间。
合成聚脲弹性体的多元醇一般为两官能度聚酯或聚醚多元醇,其种类、结构及相对分子质量的大小直接影响着聚脲弹性体的物理-机械性能。以聚醚多元醇合成的聚脲弹性体比聚酯多元醇合成的弹性体有更好的柔顺性、回弹性等【7-9]。从键能来看,聚【收稿日期】2014-06-19
【基金项目1固体润滑国家重点实验室开放课题(LSL-1308)
文章编号:1009-1696(2014)07-0008-05
脲之所以成为一种超强的高耐磨、高强度、高弹性的“三高”材料,归因于聚脲弹性体中的氢键。氢键键能存在于化学键与范德华力之间,存在于分子内和分子间,因此相对分子质量对氢键键能总值具有重要的影响,这也是对聚脲涂膜力学性能产生影响的原因。相对分子质量越大,其中含有的氢键越多,氢键总能越大,对力学性能的影响越显著,其拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、表面硬度越大。采用高相对分子质量的聚醛多元醇所需二异氰酸酯的用量减少,制品的硬段含量降低:分子链越长也越容易转动,制得的涂膜柔顺性更好,断裂强度及断裂伸长率更大10-17)。从分子结构来看,异氰酸酯和聚醚多元醇形成的异氰酸酯预聚体呈线性结构,但三元醇的引人会使得线性结构中带有支链,在改变分子链长度以及分子链间吸引力的同时,也会影响分子链的转动。对称的体型结构有助于拉伸强度的提高,但是也会阻碍分子链的转动,提高表面硬度,降低断裂仲长率【18-20]
在聚脲A组分的合成配方中,选择加人一定量
【作者简介】廖有为(1972一),男,博士,教授级高工,主要从事使用生物基原材料制备环保高性能涂层材料研究