怎样才能在高温下制备高强高韧聚脲弹性体

2021-10-15

卖无卤阻燃剂的小姑娘设计方案制取了一种具备独特构造的端羟基扩链剂(AD)并用以同端氨基树脂和丙烯酸酯取得成功搭建聚脲弹性体(PUA)。根据对三种组分的成分开展调整,PUA的性能可以获得合理管控。所配制的PUA材料主要表现出良好的结构力学性能,其抗拉强度和冲击韧性**可以做到11.69MPa和92.13 MJ/m3,拉伸强度较大 可以做到2298%。流变性检测結果揭露PUA-xAD材料存有高溫自化学交联反映,可以快速提升材料的熔融粘度而改进材料的抗熔滴性能。与此同时,这类持续高温下的自化学交联个人行为可以进一步减少材料的最高值热施放速度和最高值烟释放出来速度,有益于减缓火情的扩散进而提升工作人员的逃命時间。除此之外,对比于PUA常见的端羟基扩链剂DETDA,由AD扩链剂制取的材料具备更强的耐热性和结构力学性能。因而,这类具备高溫自化学交联特点的聚脲弹性体材料将具备更强的应用前景。

1 前言

聚脲弹性体(Polyurea Elastomer,PUA)是由丙烯酸酯组分(A 组分)和醛类化学物质(B 组分) 反映产生的一种弹性体化学物质。在其中,A 组分能够是丙烯酸酯的单个还可以是丙烯酸酯的化合物,而 B 组分务必是由端氨基树脂和端羟基扩链剂构成。根据操纵 A 组分和 B 组分的类别和反映配制,可以完成对 PUA 结构力学性能的合理调整,以达到日常日常生活不一样应用情景的规定。与此同时, PUA 还具有良好的低溫软性和粘合力,不错的室外抗老化性能和耐热性,及其极好的工程施工性能和耐磨损、抗腐蚀性能等诸多特点。现阶段,PUA 已被运用在工程建筑、国防、水利工程、交通出行、环氧地坪、机械设备建筑涂料、钢管防腐、市政工程环保设备工程等行业。但同聚氨酯材料弹性体等其余的热固性弹性体一样,PUA 自身所具有的易燃性特点会限定材料的主要用途。除此之外,PUA 点燃的环节中还随着明显的熔滴和很多排气管冒黑烟释放出来的难题,这显然会进一步加快火情的扩散和减少工作人员的逃命時间,造成他们在具体运用中出现很大的火安全风险。

卖无卤阻燃剂的小姑娘对于高聚物熔滴的难题,根据向高聚物互联网中引进在高溫产生不可逆热聚合反映的官能团而提升高聚物溶体粘度,是一种完成高聚物材料抗熔滴的合理方式。[2]在本工作上,大家设计方案 了一种独特构造的端羟基扩链剂(AD)用以和端氨基树脂一同搭建 B 组分,随后同丙烯酸酯组分反映搭建 PUA。所配制的材料可以充分发挥高溫自化学交联功效,合理处理 PUA 材料熔滴的难题, 与此同时其还具有良好的耐热性和结构力学性能。

2 试验一部分

先将扩链剂 AD 和端氨基树脂搭建的 B 组分与含丙烯酸酯 A 组分混和匀称,随后倒进聚四氟乙烯模貝中提温进一步反映,最终在真空干燥器中干躁获得抗熔滴聚脲弹性体 PUA-xAD。以聚脲弹性体常见的端羟基扩链剂 DETDA 在同样情况下配制的试品做为对仍然。

3 結果与探讨

3.1 耐热性和结构力学性能

Fig. 1 为所制取试样的地应力-应变力曲线图,详尽的結果列在 Table 1 中。伴随着 AD 成分的提升, 所制取材料的拉伸强度减少,而材料的冲击韧性和抗拉强度显著展现上升发展趋势。PUA-70AD 的抗拉强度和延展性各自可以做到 11.69MPa 和 92.13 MJ/m3;PUA-40AD 有着高的延伸率和不错的延展性,各自可以做到 2298%和 56.52 MJ/m3。对比于 PUA-60DETDA,PUA-60AD 有着更强的硬度和延展性,说明 AD 的加入可以完成材料的提升和改性。除此之外,卖无卤阻燃剂的小姑娘N2气氛下的耐热性检测結果表述PUA-xAD 均有着良好的耐热性,原始溶解温度可以做到 280℃之上;PUA-60DETDA的原始溶解温度仅为 255.9℃,说明 AD 的引进也可以促进 PUA 材料有着更强的耐热性。

Fig. 1. The stress-strain curve of PUA-xAD and PUA-60DETDA.

Table 1. The TG and tensile testing results of PUA-xAD.

3.2 自化学交联个人行为

Fig. 2a 为 PUA-60AD 和 PUA-70AD 的单数粘度随温度转变的全过程。卖无卤阻燃剂的小姑娘能够见到,弹性体材料在较低温度下其单数粘度伴随着温度的上升而逐步减少;当超过一定的温度时,其单数粘度则逐渐伴随着温度的上升而快速上升。这类单数粘度的转变全过程来自于 PUA-AD 的高溫有机化学自化学交联全过程;在较低温度下,PUA-AD 的分子结构链热运动伴随着温度上升而渐渐越来越非常容易,主要表现为单数粘度的降低;当温度上升至 AD 的高溫化学交联温度时,PUA-AD 逐渐产生迅速的高溫热聚合,主要表现为单数粘度的快速提升。这类不可逆有机化学自化学交联个人行为是不但有利于改进材料的抗熔滴性能,还对材料的热释放出来和烟释放出来个人行为有显著增益值功效的。从 Fig. 2b 和 2c 能够看得出,PUA 材料在锥型量热检测中的最高值热施放速度和最高值烟释放出来速度获得显著降低,这显然可以缓解火情的扩散和提升工作人员的逃命時间。

4 结果

文中卖无卤阻燃剂的小姑娘根据设计方案一种独特构造的端羟基扩链剂,取得成功搭建了一种可高溫自化学交联的聚脲弹性体。 所配制的弹性体材料不但展示出良好的结构力学性能和冲击韧性,还有着极好的耐热性。流变性检测证明了自化学交联个人行为的存有,其有益于改进材料的抗熔滴性能;锥型量热检测結果揭露这类自化学交联个人行为可以减少材料的热释放出来和烟释放出来,有益于缓解火势蔓延和提升脱险時间。与由传统式DETDA 扩链剂制取的聚脲弹性体材料对比,大家所配制的材料具有更为优良的综合性性能,进而具备更广泛的应用前景。


分享