反光材料用不黄变聚氨酯弹性体的研制

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1、万方数据化学推进剂与高分子材料ChemicalPropellants&PolymericMaterials2010年第8卷第4期反光材料用不黄变聚氨酯弹性体的研制詹中贤(洛阳科恩精细化学品有限公司，河南洛阳471012)摘要：对反光材料用不黄变聚氨酯弹性体原材料进行了选择，探索了最佳合成工艺。采用相对分子质量为2000的聚己二酸己二醇酯，以l，4一丁二醇为扩链剂(质量分数为0．83％)，与HDI通过一步法反应，反应温度为80℃．尺值取1．03，催化剂用最为聚酯质量的O．20％～0．25％，合成不黄变聚氨酯弹性

2、体所得产品具有较佳力学性能，黄变等级达4．8，可满足反光材料领域应用需求。关键词：反光材料；不黄变；聚氨酯；弹性体中图分类号：TQ334文献标识码：A文章编号聚氨酯弹性体又称聚氨基甲酸酯弹性体，是一种主链上含有较多氨基甲酸酯基团的高分子合成材料。一般由异氰酸酯、大分子多元醇(主要包括聚酯、聚醚、聚烯烃)及低分子多元醇或多元胺扩链而成，热塑性聚氨酯弹性体溶剂一般可溶解t¨。异氰酸酯与低分子多元醇形成硬段，大分子多元醇构成软段，由于硬段和软段在热力学上的不相容性，能够通过分散聚集形成独立的微区，具有微相分离结构【

3、2】，弹性体的这种结构特点赋予其优异的性能”一】。软段提供TPU材料的弹性、韧性及低温性能，硬段则提供材料的硬度、强度等力学性能，因此由不同硬段和软段构成的弹性体综合性能差别较大。我国在20世纪60年代就开始接触反光材料，1979年开始反光材料的研究，1984年美国3M公司在中国市场上进行宣传与推广其产品【5】。国内自主产品反光膜等在l996年才有，而且当时产品质量较差。经过最近十年的发展，国内反光材料生产厂家完全撑握了相关的生产工艺和核心技术，产品亦是出口全球，而应用领域越来越广泛，如公安交通、交通监理、消

4、防、铁路、煤矿等部门，在保证人身安全的劳动防护用品及民用产品等领域均已广泛使用。随着应用领域的扩展，玻璃微珠和反射面相粘接的强度要求越来越大。国外胶黏剂一般使用聚氨酯类，而国内所使用的胶黏剂主要有聚氨酯类、聚丙烯酸酯类、橡胶类和聚氯乙烯类。橡胶类和聚氯乙烯类价格较低，但易老化，胶膜强度小；聚丙烯酸酯类具有耐候性较好，粘接强度较高，但弹性稍差；聚氨酯类产品胶膜强度较大，耐候性较好，弹性较佳，但易于黄变。因此开发研制不黄变聚氨酯弹性体可解决变黄问题，而且可以提高其使用寿命。科恩公司的技术人员经过市场信息反馈和不断

5、探索研究，现已开发出不黄变聚氨酯弹性体，可满足其在反光材料领域的应用。1实验部分1．1主要原料及规格聚己二酸丁二醇酯(PESl，砺n_2ooo)、聚己二酸己二醇酯(PES2，砑。=l00、l500、2ooo)、聚己二酸新戊二醇酯(PES3)、邻苯二甲酸一乙二醇一一缩二乙二醇酯(PES4)：均为自制。l，6一己基二异氰酸酯(HDl)：工业级，德国Bayer公司；l，4一丁二醇(BDO)：工业级，日本三菱化学株式会社；丁酮：化学纯，无锡化学试剂厂；异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)：工业级，进口；二苯基甲烷一4，4’

6、一二异氰酸酯(MDI)：工业级，烟台万华。1．2性能测试硬度：执行GB／T531—1999标准，LX—A型硬度计，上海六菱仪器厂。黏度：执行GB／T2794一1995标准，NXS一1A型黏度计，成都仪器厂。软化点：执行GB／T4507一1999标准，SYP一4202一I型沥青软化点测定仪，上海吉昌地质仪器有限公司。收稿日期：20lO—03一lo作者简介：詹中贤(1977一)，男，工程师，主要从事热塑性聚氨酯胶黏剂、弹性体、聚氨酯热熔胶和表面处理剂的研发。电子信箱：peter．yx@163．tom万方数据詹中贤

7、·反光材料用不黄变聚氨酯弹性体的研制·47·力学性能：按GB／T528—1998测试拉伸强度和断裂伸长率，拉伸速度500mm／min，试验温度25℃，LJ一5000N拉力机，河北承德市试验拉力机厂。黄变等级：按GB250—1995评定等级，具体是将试片置于灯管式耐黄变试验箱内，经过4h后观察试样耐黄变或变退色的程度，用标准色卡作对比，判定其黄变的等级。QC一2205黄变试验箱，越联检测仪器有限公司苏州分公司。1．3粘接强度的测试将材质(软质PVC)制成150mmX25mm试片，用丙酮或底涂剂擦拭l遍，然后均匀

8、涂胶2遍，放入70～80℃的烘箱中待溶剂挥发完毕，贴合加压，按GB／T279l一1995测试，拉力机加荷速度l00mm／min，剥离强度单位为kN／m。1．4弹性体的制备在装有电动搅拌装置、加热装置、温度计和真空入口的四口烧瓶中加入一定量的聚酯二元醇，加热升温至lOO～l20℃，真空脱水l～2h，取样测其w(H：O)<0．05％时降至一定温度，加入扩链剂，快速搅拌，与聚酯混合均匀后，加入称量的异氰酸