聚醚组分微水分脱除新技术及其在rim-pue中的应用.pdfVIP

摘 要 论文题目：聚醚组分微量水分脱除新技术及其在 RIM-PUE 中的应用 专 业：高分子化学与物理 研 究 生：郑直 指导教师：宋文生 副教授 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 E =22.12 kJ/mol，Arrhenius a 方程式 lg K c 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 I 摘 要 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。 关 键 词：聚氨酯弹性体，水，乙二醇锑，制备，性能 论文类型：应用基础研究 II 摘 要 Subject: A New Technology for Removing Trace Water from Polyether Component and Its Application in RIM-PUE Specialty: Polymer