HTPB–异氰酸酯体系固化影响因素的研究进展-论文

1、2 0 1 3年第一卷第四期化学推进剂及高分子材料ch e mi c a l p r o PE l a n t s p o l y me r I c m a t e r s 4 9 ht p b 1异氰酸酯系统硬化影响因素的研究进展陈汉根、王香梅、张晓丽、刘术(中朝大学， 陕西太原市0 3 0 5 1)摘要：总结了纵断面羟基聚合丁二烯(HT P B) 1异氰酸酯体系固化过程中常见的几个茄子主要因素，如固化剂、催化剂、膨胀剂等对固化反应的影响。 我认为基于HTP B的聚氨酯(基于HTP B)在低温下可以提供比普通聚醚或聚酯系统聚氨酯()更好的耐水解性和更高的灵活性，因为聚合丁二烯结构单元的疏水性

2、和玻璃化温度更低。关键字：HT P B；异氰酸酯；固化剂催化剂；扩张剂中度分类号：TQ3 2 3 8文献识别码：A文章编号团羟基顺丁橡胶(HT P B)是20世纪60年代发展起来的远程爪型多元醇聚合物。作为液体橡胶的重要品种，其本身的透亮度好、粘度低、耐油耐老化、低温性能和可加工性好，因此可以在链剂、链剂和室温或高温下反应，形成良好的力学性能、优秀的耐油性和耐水性，特别是耐酸性、耐磨性、耐低温性和传记绝缘性好的三维网状结构。在牙齿内衬材料开发过程中，材料的机械性能、热性能和粘合性是重要的考虑因素。HT P B具有密封剂、粘合剂、防水、防腐漆、泡沫、传记绝缘体、弹性体等多种应用领域。在低于常规聚

3、醚或聚酯聚氨酯系统的温度下，提供更好的水解耐受性和更高的弹性。这些特征来自多边形丁二烯结构单元的稀疏性和低玻璃过渡温度J。目前国内外各种战略、战术武器及航天模型中普遍使用的各种性能的聚氨酯材料。HT P B和二氧化硅(甲苯二异氰酸酯T DI、己二酸(HDI)、MDI牙齿文本中HT P B-异构酸酯体系固化过程中常见的几个茄子主要因素，例如固化剂、催化剂、膨胀剂等对固化反应的影响)1固化剂对固化过程的影响HT P B-异氰酸酯体系的基本反应是，HT P B的端羟基及二碳酸气反应生成了氨基甲酸酯(- NHCOO 1)，最终引起了聚氨酯反应。在H 0 L1 ww、O H OCNww、V N C O

4、V异氰酸酯R Nc0中，连接到Nc0基地的碳氢化合物(R)对Nc0反应活动的影响主要是电子柔道效果和空间阻塞效果。1 NC O期发生亲电中心正碳离子和活跃的氢化化合物的亲核中心配位，极化，反应正在进行。因此，在R牙齿芳环等吸电器时，降低Nc 0机中C原子的电子云密度，提高1 Nc O机的反应性。r如果是像牙齿甲烷机一样的电子，降低NCO机的反应活性。1 Nc O机的反应活性按以下R的排序顺序减少。h:烷烃目前常用的几种茄子固化剂结构表达式和简称为OCN CH2。n . CO . gogo:2 01 3 0 5 1 0作者简介：陈汉根(19871)，男人，硕士，主要研究方向是功能性聚合物。电子邮

5、箱：c h e N h a N g e n1 3 4 1 6 3 c o rn CH3 N C0 N . Cn ch N c . HDI M DI。Cnch: nc。HM DI Gu p t a等在HT P B型聚氨酯复合推进剂5 0化学推进剂和高分子材料C H E MIC A L P O P L A N T SP O L Y ME R I C MA T E R I A L 2013年第一册第四期抑制剂的制作研究中，比较了类似类别的固化剂对HT P B固化产品的影响。HT P B T DI、HT P B MDI、HT P B HMDI、HT P B I P DI系统(二月桂皮酸起定基石催化剂，

6、碳酸酯金志洙R=1)在表1中列出了产品的主要动力学性能。表1固化剂种类对力学性能的影响TA B 1 I N F L UE N C E F C U R I N G E N T Y P E S O N ME C H A N I C A L P R O PE R T I E S可在表1中找到。HT P B MDI型聚氨酯(P B MDI型聚氨酯)的抗拉强度和伸长都很高，其动态性能远远优于HT P B T DI型聚氨酯(HT PB TDI型)。HT P B HMDI，HT P B I P DI型聚氨酯刚性组不足，拉伸强度低，硬度低。根据对Gu p t a等热性能的研究，固化剂和HT P B反应不同的聚

7、氨酯热稳定性如下。MDI TDI I PDI HM DI HMDI型聚氨酯的热稳定性最低，MDI型聚氨酯的热稳定性最好。在对HT P B结构对聚丁二烯型聚氨酯预聚体特性及机械性能影响的研究中，Vi l a r等发现，随着HT P B 1异氰酸酯系统玻璃NC O基含量的增加，聚氨酯抗拉强度和系数也相应增加。对于伸长率，随着硬段含量的增加，只有HDI预聚物显示出较小的增长。I P DI或T DI弹性体的机械性能优于HDI准备的弹性体。与HDI硬段相比，T DI或I P DI与HT P B的兼容性较低，因此可以通过方向性或脂环结构很好地分离材料。随着硬段含量的提高，机械性能的提高，因为与软段相比，硬

8、段浓度高，分子所问的二次作用力，即氢键，方向环之间的作用力增加。破裂伸长不符合一般规律，多官能性HT P B分子链之间可能发生交联反应。施加机械力时，硬段方向发生变化，流动性也增加，随着温度的增加而增加。向施力的方向改变聚氨酯结构，形成旧的氢键破坏，新的、强的氢键形成。拉伸应力重新分布，抵抗外力的能力增加了。交联聚氨酯，抵抗外力的能力取决于交叉密度。伸长率不随硬段含量的增加而增加，可能是因为交叉结构不能沿外力方向自由调整。固化剂和膨胀剂、交联剂等反应形成的结构对聚氨酯材料的性能有很大影响。与不对称2异氰酸酯相比，对称双氧水酯硬化聚氨酯有规律地有序相球结构，促进聚合物链段的确定，因此具有更高的模

9、块和撕裂强度。芳香族和脂肪族异氰酸酯硬化制成的聚氨酯在抗氧化性和力学性能等方面都有差异，会影响推进剂、衬里等主体的结合等。2催化剂对固化过程的影响催化剂是HT P B型聚氨酯材料的重要组成部分，主要有乙酰丙酮铁(F e (AA)、三苯基铋(T P B)、二月计算二丁基锡(DBT DL)等。不同的催化剂在徐璐不同固化体的催化活性上存在明显差异，固化速度不同，对HT P B型聚氨酯、推进剂的工艺性能等有不同的影响。通过时差扫描量热法(DS C)和流变测试，研究了催化剂D BT DL和F e (AA)对HT P B异构酸酯体系固化的影响。徐璐在不同加热速度条件下测量的DS C数据拟合为AR H E

10、N I U S方程k=Ae起伏，系统的固化反应速度可以用活化能和手指前系数得出的速度常数K表示。在HT P B-异氰酸酯体系中，催化剂的种类和使用对同一固体体系的催化效果不同。不同的催化剂对徐璐不同固体体系的催化效果也有明显的差异。张伟等2 o 1在HT P B推进剂常温固化和缺陷修复技术研究中徐璐使用其他催化剂T E P B m 198、TEPB O 198、TEPB-p 198、TEPB P、DB T DL在同一固体体系中的固化效果如图1所示。T E P B是三一(乙氧基苯基)铋。0 2 4 6 8 1 0 l 2小时D图1多种固化催化剂对HT P B膜固化效果的影响fi G1 I n F

11、 l E NC E O F A r I O u S c r I n g A T A l y S O n c r I n g E F S c S O F E c T S O F E c T S A D H E SI E E C E O8 6 4 2 O回川一根等影响HT P B 1异氰酸酯系统固化的因素的研究进展5 1图1所示，DB T DL固化速度过快，在短时间内完全凝固。 其他溴类催化剂中T E P B P 198的固化状态良好。张伟等还研究了催化剂含量和催化剂配方对固化体系的影响。研究了不同发现、含量的催化剂和催款剂的配制对HT P B固化时间和固化硬度的影响很大。胶粘剂的固化效果大不相同

12、。相对群等研究了DB T DL、T P B、F E (AA)三种茄子催化剂对HT P B I P DI胶粘剂系统固化的影响。牙齿粘合剂系是羟基和碳酸酯形成尿素的反应，因此添加能降低反应活化能的催化剂，可以加速反应，缩短固化时间。崔话题和异氰酸酯首先生成中文体复合物，然后与羟基反应一起生成聚氨酯。反应机制如下：9 ocN R Nco BH:bocn R N 1 BH o ocN R 1 B h o R m 0h o l ocN R N c oroh BH:相对群等研究表明，F e (AA)、DBT DL、T P B 3茄子催化剂对粘着性F e (AA)添加DB T DL会降低产物的力学性能，不适

13、合单独使用。tPB是胶粘剂体系为理想固体剂，应用时间长，力学性能也有所提高，固化时间明显减少。螺旋国等通过核磁共振(NMR)研究了催化剂对聚酯聚氨酯反应的催化剂。在实验中使用了DB T DL和T P B 2催化剂，这同样适用于HT P B 1异氰酸酯系统。t P B和羟基氢之间的作用是氢键结合状态的羟基()成为自由状态的羟基，自由状态的活性氢容易与碱性铋原子形成复合，因此羟基氧更容易攻击碳酸根的碳原子，形成转化状态，反应最终生成氨酸酐酯。我认为DB T DL的催化机制与DBT DL牙齿异氰酸根和羟基反应同时形成三元配合物，从而终生形成氨酸酯，但没有对二盐酸1羟基配合物的催促。(阿尔伯特爱因斯坦，Northern Exposure(美国电视电视剧)，如果反应计中同时包含T P B和DBT DL两种茄子催化剂，则可以形成DBT DL T P B复合物，其机制类似于DBT DL，催款激活介于两者之间，DBT DL的催化活动最高。3链剂对固化反应的影响链剂称为链生长剂，是与线性聚合物链的官能团反