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如何提高pu耐热性能?

作者:义兴胶粘科技 发布时间:2021-05-19 13:18:25点击:

1.单体或者低

pu耐磨性主要取决于软段。从异氰酸酯角度来看,发展高耐热性的单体目前几乎没有什么可能,即使是现有的大批量生产的异氰酸酯,我国都没有做全,做好,发展一个新的异氰酸酯难度可想而知。即使异氰酸酯耐热性提高,多元醇的耐热性依然需要跟上去。因此只能从多元醇或者胺考虑。现有的聚醚或者聚酯多元醇,其耐热性很难有根本性的提高,纵观其它低聚物,有机硅和有机氟是可以考虑的对象,全氟醇很难做,而嵌段需要的结构更是难见到,比较现实的就是有机硅。

普通的羟基硅油就是典型的多元醇结构,特别是二甲基硅油,价格便宜,品种多样,耐热到200度问题不大,只可惜它徒有那两个羟基,它除了和同门兄弟缩合所 得到产品稳定外,和其它单体,比如异氰酸酯是得不到稳定聚合物的。这样的羟基,是硅羟基,结构:Si-OH,在有机硅行业就简称羟基。实际上,羟基硅油与 异氰酸酯反应将产生水,产生水的后果。

要获得稳定的聚合物,必须是烃羟基硅油,即需要Si-Cn-OH,n>=3的结构,当然,这样结构的硅醚多元醇成本比普通硅油高的多。即使成本高,它还是物有所值:不但提高耐热性,也提高柔软性,耐水(特别是耐湿摩擦)性,隔离性,耐干磨。只要加入适量,成本是可以接受的。

2.纳米材料在pu上的应用

纳米粉体的制备,已经不是悬念,许多品种已经是工业化大批量,万吨级了。比如纳米碳酸钙,纳米氧化硅。在PU领域,问题是它们的分散很不容易,但除此之外,粉体与传统PU相互之间的作用也是必须的。良好的分散不代表纳米粉体的优势能够充分展现,还需要某种“结合”。要不然,相同粒径的纳米碳酸钙和纳米氧 化硅补强的材料性能就不会差距那么大吧。

要做到良好的分散还要能够和PU有某种相互作用,当然最好是化学键,纳米粉体的表面必须符合PU的要求。即:所谓 纳米粉体表面改性。理想的改性是:和PU亲和,表面有可反应基团,改性后不能导致纳米粉体的粒径增加。

做到这些可不容易,比如说,对氧化硅,人们普遍使用偶联剂,但对于纳米氧化硅,其改性结果将导致氧化硅的交联,成为微米级的颗粒,因为硅偶联剂水解后虽然可以和氧化硅表面的羟基结合,但它本身也会聚合成体型结构,因此必须要特殊的改性剂、改性方法。纳米硅球,表面具有羟基(当然是烃羟基)或者氨基,这是很好的PU用交联剂,同时还是纳米填料,当然也可以做成亲PU但惰性的表面对于普通的PU,这样的改性硅球,同样可以大幅度的提高其耐温性、耐磨、耐水等等。

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