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聚氨酯弹性体的水解及水解稳定剂

时间:2012-11-21 22:00来源:仁捷塑化 作者:plastic 点击:
水解:众所周知,一般的PUE耐水性不佳。弹性体有一定的吸水性,水分子与PUE的极性基团形成氢键,削弱了弹性体中自身分子之间的氢键,因而使弹性体的物理机械性能降低。这种作用

  水解:众所周知,一般的PUE耐水性不佳。弹性体有一定的吸水性,水分子与PUE的极性基团形成氢键,削弱了弹性体中自身分子之间的氢键,因而使弹性体的物理机械性能降低。这种作用是可逆的,当水分去除后,其性又可恢复。但弹性体中发生的水解作用是不可逆的。 PUE的水解,是水与PUE中的某些基团发生反应而产生的降解,这些基团是氨酯基、脲基、酯基、缩二脲基、醚基等. 

  水解作用造成PUE主链的断裂,且产生羧基,它是水解作用的催化剂,进一步催化PUE的水解。 另外,PUE中各极性基团的水解稳定性强弱是不同的,按以下顺序递减:醚基》氨基甲酸酯基>脲基>缩二脲基》酯基。 PUE中的基团以醚基与酯基居多,醚基的耐水解稳定性远远大于酯基。酯基水解产生羧酸,它促进水解反应的进行,而醚基则不然。因此,聚醚型PUE的耐水性比聚酯型PUE好。一般而言,改善PUE的耐水性是针对聚酯型PUE而言的。 

  水解稳定剂 要改善PUE的水解稳定性,加入水解稳定剂是一种有效的途径。最常用的水解稳定剂有碳化二亚胺及其衍生物[1]和环氧化合物。 碳化二亚胺类水解稳定剂是含有不饱和-N==C==N-键的一类化合物。这类水解稳定剂有两种:一是单碳化二亚胺;二是低分子量的聚碳化二亚胺,如德国拜耳公司的产品STABAXOL PCD。 为了防止异氰酸酯与碳化二亚胺发生成环反应,应选用在-N==C==N-邻位上有空间位阻的碳化二亚胺类水解稳定剂。 碳化二亚胺的水解稳定机理是:它与水解产生的羧基反应生成稳定的酰脲,以抑制羧基对水解的催化作用对于因水解而导致的断链,聚碳化二亚胺还有一定的"修补"作用。 

  碳化二亚胺的用量一般为0.5%~2%。 环氧化合物水解稳定剂中,应用比较广泛的是缩水甘油醚类环氧化合物,品种有苯基缩水甘油醚、双酚A双缩水甘油醚、四乙烷、三甲氧基[3-丙基]硅烷。 环氧化合物的水解稳定机。 一方面,环氧基与水解所产生的羧基反应,生成羟基,从而抑制了羧基对水解的催化作用。另一方面,环氧基还与羟基反应,使得由于水解产生的断链重新接起来。与碳化二亚胺类水解稳定剂相比,环氧化合物水解稳定剂对PUE的稳定作用更彻底,而且它们可用于聚醚型PUE中。 在高温高湿下环氧化合物对PUE的水解稳定作用比碳化二亚胺的好。环氧类水解稳定剂的用量较大,一般为1.5%~8%,这是其一个缺点。

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标签: 弹性体 聚氨酯弹性体 水解 水解稳定剂
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