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《河南科技大学》 2009年
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聚醚组分微量水分脱除新技术及其在RIM-PUE中的应用

郑直  
【摘要】:聚氨酯RIM弹性体(RIM-PUE)性能优良,在汽车等领域已获得广泛应用。在RIM-PUE制备中,水分对制品性能影响很大,因此降低聚醚组分中水分含量是制备高性能RIM-PUE的关键。乙二醇锑是一种金属有机化合物,遇水则生成氧化锑和乙二醇(EG),氧化锑对RIM-PUE材料具有增强和阻燃作用,EG又是RIM-PUE材料制备中的扩链剂。因此,本文系统研究了乙二醇锑的除水效果以及颗粒细化后的乙二醇锑在RIM-PUE中的应用。 本文使用高性能砂磨分散机,将乙二醇锑在组合聚醚中进行细化,探讨了乙二醇锑粒径及其在组合聚醚中的沉降特性,考察了温度对含乙二醇锑的组合聚醚粘度影响,并系统研究了乙二醇锑在不同体系中的脱水效果。在上述实验的基础上,以高活性聚醚、液化MDI、EG和胺锡复配催化剂为主要原料,制备聚氨酯RIM弹性体,考察不同粒径乙二醇锑在RIM-PUE体系中的催化活性,探讨了乙二醇锑含量、工艺条件对RIM-PUE的工艺、性能和微观结构的影响。 实验结果表明:(1)随着含乙二醇锑组合聚醚砂磨分散时间的延长,乙二醇锑粒径逐渐变小,细化后的乙二醇锑在组合聚醚中的沉降现象越来越不明显,分散至20min时,48h内几乎不发生沉降,此时乙二醇锑的粒径约为200nm。同时,随着砂磨分散时间的延长,组合聚醚的粘度增加较快。(2)温度对含乙二醇锑组合聚醚粘度的影响十分明显,随着温度的升高,粘度急剧降低,在60℃时组合聚醚粘度约为600mPa·s,与室温下液化MDI粘度相当。(3)乙二醇锑在组合聚醚、纯聚醚体系中均能起到良好的除水效果,但在组合聚醚中脱水速率更快;乙二醇锑与水的反应级数n=2,反应活化能Ea=22.12 kJ/mol,Arrhenius方程式lg Kc = 6.0415-1155.93/T。(4)颗粒细化后的乙二醇锑对RIM-PUE体系有更好的催化效果,表现在乙二醇锑含量相同时,聚合体系乳白时间、凝胶时间随乙二醇锑粒径的减小而缩短;增加乙二醇锑含量,可使聚合体系的乳白时间和凝胶时间明显缩短,RIM-PUE材料密度、硬度略微提高,而拉伸强度和断裂伸长率明显增加。(5)随乙二醇锑与组合聚醚混合时间的延长及组合聚醚温度的升高,聚合体系的乳白时间和凝胶时间逐渐缩短,材料的硬度、密度缓慢增加,拉伸强度和断裂伸长率则有明显提高。(6)扫描电镜(SEM)分析表明,乙二醇锑在RIM-PUE中分散比较均匀,团聚现象较少;X-射线衍射(XRD)分析表明,RIM-PUE材料中乙二醇锑的结晶特性已不存在,乙二醇锑粒子均匀分散于材料基体中,并且不存在聚集现象;热重(TG)分析表明,乙二醇锑的加入可提高RIM-PUE材料的耐热性。
【学位授予单位】:河南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ334.1

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