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1、第31卷第4期高性能混炼型聚氨酯·5·高性能混炼型聚氨酯王进文(西北橡胶塑料研究设计院,陕西咸阳712023)编译摘要:为了探索聚氨酯的特性,通过对高性能混炼型聚氨酯的性能、配合、加工及应用的研究,发现混炼型聚氨酯具有优异的机械性能、耐油性及气密性,适用于制备密封件、膜片、胶管、胶辊覆盖层及各种胶带。关键词:高性能;混炼型聚氨酯;聚酯;聚醚;过氧化物中图分类号:TQ333文献标识码:B文章编号:167128232(2003)0420005205聚氨酯橡胶于廿世纪50年代问世,当时主油烯丙基醚交联点;要是为轮胎工业开发的。随着钢丝带束子午线·可用异氰酸酯交联的混炼型聚氨酯
2、。分轮胎的兴盛,聚氨酯橡胶的应用已转向轮胎以子中应有脲链段。外的其他制品。聚氨酯橡胶的性能主要由其化学组成决高性能混炼型聚氨酯目前的应用领域有,定。廿世纪30年代初期,拜耳公司发明了由二垫片和密封件、膜片、胶管、胶辊覆盖层及各种异氰酸酯与低分子醇(扩链剂)和大分子醇(多胶带。元醇)加成聚合聚氨酯的合成方法。这种化学反近年来,尽管开发了许多新型的特种弹性应能生成多种多样的结构,所以相应的材料性体,但对于混炼型聚氨酯的需求量仍然很大。因能变化范围也很宽。聚氨酯弹性体应看成是嵌为。它的机械性能(如耐磨性和拉伸强度)优于段聚合物,由一系列柔性的长链段,即所谓的软天然橡胶;耐油和
3、耐燃油性能高于NBR或段和嵌在软段之间的刚性的硬段组成。不结晶HNBR;气密性与丁基橡胶相当。如果采用某些的软段是大分子醇部分,而可结晶的硬段则由新技术,混炼型聚氨酯可耐-40°C的低温,能异氰酸酯和小分子醇反应生成。与ECO和AEM相媲美。此外,它还具有综合1.1大分子二醇力学性能好,可采用不含重金属的硫化体系硫大分子二醇的性质和组成决定了聚氨酯硫化的优点。化胶的性能,如弹性、低温性能、力学强度和耐溶剂性能。大分子二醇有聚酯类和聚醚类两种。1化学结构和形态聚酯类聚氨酯橡胶(按DINöISO1629命名为AU)的主要特点是机械强度极高,耐油和耐传统聚氨酯是由不饱和的线性
4、烃分子链组溶剂性能也极好。高强度源于由分子间形成氢成的,可用硫黄交联,在某些场合,也可用过氧键而产生的自补强效应。此外,由于酯链节的极化物交联,但两者交联反应的模式不同。一般地性较大,所以耐油和耐燃油性能极佳。但是酯键说,两种交联体系都可以使用,且不会改变生胶易受某些亲核物质的攻击。相比之下,由聚醚大的结构。分子二醇合成的聚氨酯橡胶(按DINöISO1629但是,混炼型聚氨酯除可用过氧化物和硫命名为EU)具有优异的耐水解性能和对酸、碱黄交联外,还可用完全二聚的二异氰酸甲苯酯的稳定性。交联。应当注意,不同的交联体系对聚氨酯的组1.2小分子二醇成要求也是不同的;聚合物内短链
5、二醇的类型和数量决定了橡·聚合物主链上含有二苯甲烷二异氰酸酯胶的热塑性性质。一般来说,小分子二醇的含量(MDI)的聚氨酯橡胶可用过氧化物交联;增多,则聚氨酯橡胶的玻璃化温度升高,热塑性·可用硫黄交联的混炼型聚氨酯中应有甘相应增强。另一方面,结晶硬段的组成决定着聚·6·世界橡胶工业2003氨酯橡胶的机械性能和耐温性能。硬段是由异表1适宜品级聚氨酯的选取(-表示不好;0表示一氰酸酯与小分子二醇通过加成反应生成的,所般;+表示好;++表示极好)以,小分子二醇的选择对聚氨酯橡胶及其硫化品级640G641G643G50EL06G600胶的综合性能有显著影响。聚合物类型AU2PAU
6、2PAU2PEU2SöPAU2I一些特殊小分子二醇的另一功能是向聚合关键性能物主链中引入双键,这样,橡胶就可以采用硫黄物理ö机械性能+++++++硫化。通常将甘油一烯丙醚作为硫化点。当然,压缩永久变形++++0++含有此类小分子二醇的聚氨酯橡胶也可以用过耐热性能++++00氧化物硫化。低温性能++++001.3二异氰酸酯气密性+++++++异氰酸酯的类型对聚氨酯橡胶的机械性能耐水性0+0+++和耐温性能有很大的影响。业已证明,MDI是耐油性+++++00过氧化物交联过程中形成的反应性中间产物的耐燃油性++++++0+合适的反应物,这可能是因为二苯甲烷链能够加工性能+捕捉
7、过氧化物分解产生的自由基,从而使自由模压++++++++基稳定。相比之下,TDI(二异氰酸甲苯酯)则不传递模压++++++++++适用于生产过氧化物硫化型聚氨酯。注压+++++++++1.4产品概况和分级挤出+++++++-目前市场有各种硬度级的聚醚型和聚酯型蒸气硫化---++0混炼型聚氨酯。视所选用的聚氨酯品级,可采用热空气硫化000++-不同的硫化体系硫化。可根据以下性能判定特用的交联体系。混炼型聚氨酯一般可分为三类定应用场合,选择合适的品级(表1)(表2):可达到的硬度;1)可用异氰酸酯交联的聚酯型聚氨酯力学性能;(AU2I);压缩
