聚合物多元醇结构影响聚氨酯弹性体耐热形变性能

聚合物多元醇主要为聚醚和聚酯, 形成聚氨酯的软段。一般来说聚酯型聚氨酯耐热性好于聚醚型。由于聚酯含有极性较大的羰基, 分子间的作用力大于聚醚, 所以聚酯型聚氨酯耐热性能一般优于聚醚型。聚酯主要由多元羧酸或酸酐与多元醇经缩聚反应制得, 由于多元羧酸、酸酐和多元醇品种很多, 故聚酯性能可在很大范围内调节。

在聚酯中引入苯环、联苯、脂肪环等结构, 利用环体较大空间位阻, 阻碍分子链段在受热过程中的相对运动, 可达到提高耐热形变性能的目的。日本专利报道〔2〕, 以4 , 4′-联苯基甲酸甲酯与乙二醇制备相对分子质量300 ～ 10000 的化合物, 与MDI 反应制得软化温度为192 ℃的聚氨酯。据美国专利报道〔3〕采用1 , 2 , 4-偏苯三酸酐合成聚酯, 制得玻璃化温度160 ℃的聚氨酯。提高聚酯二醇分子链规整形, 有利于聚氨酯中

分子链的重叠, 使分子之间叠加得更加紧密, 提高聚氨酯结晶程度, 从而使其耐热形变性能得到改善。据日本专利报道〔4〕, 以己二酸、壬二醇、辛二醇合成聚酯, 与MDI 及扩链剂反应可制得邵氏A 硬度90 ,软化点140 ℃的聚氨酯。以己二酸、壬二醇、2-甲基-辛二醇、丁二醇合成相对分子质量3 000 ～ 10 000 聚酯,与MDI 及扩链剂反应可制得维卡软化温度145 ℃的聚氨酯〔5〕。欧洲专利报道〔6〕以聚ε-己内酯,MDI 和1 , 3-丙二醇制得维卡软化温度为160 ℃的聚氨酯。日本专利报道〔7〕用聚β-甲基-δ-戊内酯也可制得耐热形变的聚氨酯。氢化聚烯烃多元醇分子除端基为羟基外, 分子链由—CH2 —连接而成, 具有较好的结晶性, 以其合成聚氨酯也可获得优异耐热形变性能。欧洲专利报道〔8〕, 以羟基封端的氢化聚丁二烯、TDI 、MOCA , 采用预聚法合成软化温度为311 ℃的聚氨酯。另外, 以带有多个脂肪取代基多元醇合成聚酯也可制得耐热形变的聚氨酯弹性体, 如2-丁基-2-乙基-1 , 3-丙二醇。用上述二元醇与己二酸反应制备聚酯, 在DMF 中与MDI 反应可得软化温度为174 ℃的聚氨酯〔9〕。以对苯二甲酸二甲酯与2-丁基-2-乙基-1 , 3-丙二醇合成聚酯, 再与MDI反应也可制得耐热形变的聚氨酯〔10〕。己二酸与2-异丙基-1 , 4-丁二醇共聚物与丁二醇、MDI 反应也可制得耐热形变的聚氨酯〔11〕。

参考文献：

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11 Hideazu S , Takashi O.Manufacture o fhydrolysis-and heatresistantpolyester polyurethanes with no cry stallizationtendency.JP 09 95521.1997