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液态MOCA的合成及其在聚氨酯弹性体中的应用

作　者: 常志钢
导　师: 宋文生
学　校: 河南科技大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 液态MOCA 合成 聚氨酯弹性体 工艺 性能
分类号: TQ334.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


MOCA是制备聚氨酯弹性体（PUE）时重要的扩链剂，然而MOCA在使用时通常需加热至110℃左右使其完全熔融，在长时间加热MOCA时会发生氧化，使其颜色变深，影响PUE色泽及其性能，因此对MOCA进行改性，降低其熔点，提高其应用性能，则具明显的现实意义。本文以合成MOCA时主要原料邻氯苯胺、甲醛为主，辅以苯胺、2,5-二氯苯胺、2,6-二氯苯胺，合成液态MOCA，表征其低温性、胺值和结构特征。再以合成的液态MOCA为扩链剂，分别扩链聚醚型和聚酯型聚氨酯预聚体，由扩链工艺及扩链后PUE的性能，优选获得液态MOCA品种。将邻氯苯胺、苯胺、2,5-二氯苯胺、2,6-二氯苯胺按不同配比组成的混胺替代邻氯苯胺，依次通过成盐、缩合、中和、水洗、真空干燥等过程，合成了18种液态MOCA。研究发现：所有合成液态MOCA在25℃时均呈液态；合成液态MOCA中成分以MOCA为主，其它二胺类化合物为辅；合成液态MOCA与MOCA特征峰位置几乎相同。在探讨合成液态MOCA扩链聚醚型聚氨酯预聚体效果的基础上，优选得到三种较佳的液态MOCA品种，并对其分别扩链聚醚型、聚酯型预聚体，制备聚醚型PUE、聚酯型PUE，并对其物理性能、热性能、结晶特性等进行了表征。结果发现：1混胺与甲醛物质的量比为2：1，混胺中邻氯苯胺、苯胺、2,5-二氯苯胺（或2,6-二氯苯胺）质量比为90:5:5或邻氯苯胺、苯胺、2,5-二氯苯胺、2,6-二氯苯胺质量比为85:5:5:5时，可合成应用性能较佳的液态MOCA。2三种合成液态MOCA在扩链预聚体时，均随预聚体-NCO含量的增加，即扩链剂量的增加，聚醚型、聚酯型PUE材料的拉伸强度增大、硬度增加、断裂伸长率减小，其中以混胺中邻氯苯胺、苯胺、2,5-二氯苯胺、2,6-二氯苯胺质量比为85:5:5:5时合成扩链剂，所制聚醚型PUE的拉伸强度达18.87MPa、断裂伸长率达713%，所制聚酯型PUE的拉伸强度达21.76MPa、断裂伸长率达400%。3两类PUE均为结晶型聚合物，聚醚型PUE的Tg、热分解温度低于聚酯型PUE的Tg、热分解温度。

全文目录


摘要  2-4
ABSTRACT  4-8
第1章 绪论  8-28
  1.1 聚氨酯弹性体  8-18
    1.1.1 聚氨酯弹性体的发展  8-10
    1.1.2 聚氨酯弹性体的合成  10-12
    1.1.3 聚氨酯弹性体中的主要化学反应  12-16
    1.1.4 聚氨酯弹性体中的主要原料  16-18
  1.2 扩链剂  18-22
    1.2.1 醇类扩链剂  18-19
    1.2.2 二胺类扩链剂  19-22
  1.3 MOCA  22-25
    1.3.1 MOCA 的性质  22
    1.3.2 MOCA 的制备  22-24
    1.3.3 MOCA 的应用  24-25
  1.4 MOCA 改性  25-27
    1.4.1 降低 MOCA 的熔点  25-27
    1.4.2 提高 MOCA 在加热熔融时的抗氧化性  27
  1.5 本课题研究目的及意义  27-28
第2章 液态 MOCA 的合成与表征  28-46
  2.1 实验试剂和仪器  28-29
  2.2 液态 MOCA 的合成  29-32
    2.2.1 实验原理  29-31
    2.2.2 实验过程  31-32
  2.3 分析表征  32-34
    2.3.1 试样的温度特性  32
    2.3.2 试样水分  32-33
    2.3.3 试样胺值  33-34
    2.3.4 试样组成  34
    2.3.5 试样结构  34
  2.4 结果与讨论  34-44
    2.4.1 试样在不同温度下状态  34-36
    2.4.2 试样的产率  36-37
    2.4.3 试样胺值  37-38
    2.4.4 试样的组成  38-43
    2.4.5 试样的水分  43
    2.4.6 试样结构  43-44
  2.5 本章结论  44-46
第3章 液态 MOCA 在聚氨酯弹性体中的应用  46-68
  3.1 实验原料和仪器  46-47
  3.2 聚氨酯弹性体的合成工艺路线  47
  3.3 聚氨酯弹性体的合成  47-49
    3.3.1 多元醇脱水  47-48
    3.3.2 预聚体的合成  48
    3.3.3 聚氨酯弹性体制备  48-49
  3.4 分析检测  49-52
    3.4.1 多元醇水分含量  49
    3.4.2 聚氨酯预聚体-NCO 含量  49-50
    3.4.3 聚氨酯弹性体物性  50-51
    3.4.4 聚氨酯弹性体结构及热性能  51-52
  3.5 结果与讨论  52-66
    3.5.1 聚醚型聚氨酯弹性体  52-60
    3.5.2 聚酯型聚氨酯弹性体  60-66
  3.6 本章结论  66-68
第4章 结论  68-70
  4.1 创新点  68
  4.2 结论  68-69
  4.3 建议  69-70
参考文献  70-73
缩略语词汇表  73-74
致谢  74-75
攻读硕士学位期间的研究成果  75

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 橡胶工业 > 热塑性弹性体 > 聚酯弹性体
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