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聚醚多元醇在配方中用量較大,其黏度影響活性氫組分的黏度以及與異氰酸酯組分撞擊混合的效果,聚醚多元醇黏度小,易于混合均勻。聚醚多元醇的黏度同其官能度有關(guān),一般來(lái)說(shuō),官能度高的、相對(duì)分子質(zhì)量大的聚醚多元醇黏度較高。
多元醇的官能度增大,反應(yīng)料液的流動(dòng)性下降,聚合物的交聯(lián)度增加,初始強(qiáng)度及模量均增大。適度的交聯(lián)有利于改善制品性能。聚醚的分子量增大,反應(yīng)時(shí)可促進(jìn)聚合物的微相分離。三官能度聚醚多元醇制成的材料的物理機(jī)械性能優(yōu)于二官能度聚醚多元醇制備的材料。二官能度聚醚多元醇制成的材料的初始強(qiáng)度低,脫模時(shí)間長(zhǎng)。
20世紀(jì)70年代高活性聚醚多元醇的開發(fā)為RIM的發(fā)展締造了基礎(chǔ)。高活性聚醚一般指伯羥基摩爾分?jǐn)?shù)在70%以上的聚醚多元醇,有的高活性聚醚伯羥基摩爾分?jǐn)?shù)可高達(dá)90%以上。高活性聚醚一般是在聚氧化丙烯的基礎(chǔ)上采用環(huán)氧乙烷封端聚合而得。伯羥基含量越高,反應(yīng)活性越高,脫???。
用于RIM工藝的聚醚多元醇一般是高活性聚醚,相對(duì)分子質(zhì)量一般在2000—7000,官能度為2—3。中、低模量RIM聚氨酯材料(如汽車方向盤及聚氨酯RIM微孔材料)一般采用這類長(zhǎng)鏈聚醚多元醇原料。高活性聚醚的反應(yīng)能力是通常的聚醚多元醇的3倍左右。而硬質(zhì)制品采用高官能度、低分子量的聚醚多元醇。
近年來(lái)開發(fā)的低不飽和度聚醚多元醇經(jīng)環(huán)氧丙烷封端后也可用于RIM工藝。與普通聚醚相比,相同含量、相同相對(duì)分子質(zhì)量的聚醚可使RIM材料的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率有所增加、耐熱性改善,且吸水率下降。
為了增加制品的硬度,和制造高承載軟質(zhì)聚氨酯泡沫一樣,RIM可采用高熔點(diǎn)聚合物微粒改性聚醚多元醇,即所謂的聚醚分散液,聚合物微粒起有機(jī)填料作用,具有增強(qiáng)作用,提高制品的模量。這類聚合物改性聚醚多元醇包括:丙烯腈—苯乙烯接枝改性聚醚多元醇(聚合物多元醇,簡(jiǎn)稱POP);聚脲改性聚醚多元醇(PHD多元醇);還有異氰酸酯同烷基酸胺原位反應(yīng)生成的聚醚多元醇(PIPA多元醇)。這些聚醚分散液是在高活性聚醚的基礎(chǔ)上進(jìn)行改性的,以保證多元醇的高反應(yīng)活性。
配方中使用聚合物接枝聚醚(POP)和PHD多元醇還能增加制品的開孔率,減少收縮等。但是這兩種聚醚的黏度較大,同時(shí)還相應(yīng)降低伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度,因此只能少量與高活性聚醚多元醇摻合,一般用量在20%一40%之間。表8—5為聚合物多元醇(POP)用量對(duì)RIM聚氨酯物性的影響,在該體系中POP的摻入減少了擴(kuò)鏈劑EG的用量,總的來(lái)說(shuō)性能變化不大。