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六甲基二硅胺烷  
双(三甲基硅基)乙酰胺  
 
六甲基二硅胺烷

聚合物水安稳性改性介绍

发布时间:2022-05-09 20:27:12 来源:昇得源官网

  非极性自由基聚合的烃类聚合物如PE、PP、PS等对水比较安稳,但极性缩聚组成的聚合物如PA、PC、PU、PET、PBT等则对水比较灵敏,这是因为它们的分子结构中含有许多的酰胺基、酯基、脲基、缩二脲基、氨酯基、醚基、氨基甲酸酯基等高极性基团。

  1、物理效果。聚合物含有的这些极性基团在水的存在条件下,水与极性基团构成氢键,削弱了聚合物本身的氢键,下降原有的物理机械功能。归纳起来,树脂吸水后对制品的功能影响详细体现在:影响晶体结构、影响力学功能、影响电学功能、影响尺度安稳性,聚合物制品吸水后会引起尺度的增大。

  2、化学效果。聚合物的这种水解效果是可逆的,水分除掉后聚合物的功能能够得到康复。可是假如是极性基团在水的存在和高温条件下,水与分子结构中的极性基团发生化学反响,然后引起大分子链的降解,这种降解反响就不可逆转了。

  不同类型极性基团的水解安稳性强弱是不同的,醚基氨基甲酸酯基脲基缩二脲基酯基。水解生成了端羧基、端羟基和端氨基化合物,其间端羧基化合物进一步电离出H+,能够催化聚合物的进一步降解,归于主动催化反响,结果是水解一旦发生,降解就会很快进行,导致聚合物功能敏捷下降,微观上的表现为制品光洁度、强度、弹性和硬度大幅度下降。

  避免聚合物水解的有用办法为参加水解安稳剂,它能有用地捕捉水解发生的羧基,生成安稳的无害化合物,阻挠水解反响进一步发生。常用的水解安稳剂有单(多)碳化二亚胺、噁唑啉类化合物、环氧化合物等。

  (1)单(多)碳化二亚胺。是含有官能团-N=C=N-的化合物为碳化二亚胺,分为含有一个官能团的单碳化二亚胺和含有两个或两个以上的多碳化二亚胺。避免水解的原理为与水解产品端羧基化合物反响生成安稳的酰脲化合物。

  单碳化二亚胺在常温下为亮黄色至棕色液体或结晶固体,可溶于有机溶剂如丙酮、氯苯、二氯甲烷等,但不溶于水,其长处为反响活性高、效率高。多碳化二亚胺常温为黄色至棕色片状粉末,与聚合物的相容性好。

  (2)噁唑啉类化合物。是一种带有双键的五元含氮杂环化合物,详细有2-噁唑啉、3-噁唑啉、4-噁唑啉等,其间以2-嗯唑啉使用最广泛。2-噁唑啉类化合物包括单2-噁唑啉和双2-噁唑啉。聚合物水解时,2-噁唑啉与水解产品羧酸反响构成安稳的产品,然后阻挠水解持续发生。PLA纺织物在染色时发生水解导致拉伸强度下降,参加2-噁唑啉化合物后经过120°C的安稳处理30min, PLA纤维的拉伸强度坚持率为95%。2-噁唑啉化合物因化学性质生动,能够用于聚合物合金的相容剂,改进不相容聚合物的相容性。

  (3)环氧化合物。因为环张力的存在,环氧化合物具有很高的反响活性,对酸和亲核试剂都很灵敏,可与卤化氢、水、醇、胺等多种试剂发生开环反响。环氧化合物水解安稳剂中,使用比较广泛的是缩水甘油醚类环氧化合物,种类有苯基缩水甘油醚、三缩水甘油异氰酸酯(TGIC)、 双酚A双缩水甘油醚、四(苯基缩水甘油醚基)乙烷、三甲氧基[3-(缩水甘油醚基)丙基]硅烷。环氧化合物的水解安稳机理:环氧基与水解所发生的羧基反响,生成羟基,然后按捺了羧基对水解的催化效果;环氧基还与羟基反响,使得因为水解发生的断链从头接起来。与碳化二亚胺类水解安稳剂比较,环氧化合物水解安稳剂对PU的安稳效果更完全,并且它们可用于聚醚型PU中。在高温高湿下环氧化合物对PU的水解安稳效果比碳化二亚胺的好,因而首要用于聚氨酯的水解安稳剂。环氧类水解安稳剂的用量较大,一般为1. 5%~8%。

  许多聚合物的吸水率很大,经过枯燥处理也只能部分除掉表层的含水量,下降聚合物的吸水率是聚合物避免水解的很好办法,首要办法有:

  (1)无机填充改性。在PA6中填充25%的稀土包覆碳酸钙,PA6的吸水率下降56%,曲折强度、缺口冲击强度和热变形温度别离进步33%、48%和20%。在PA6中填充10%的超细滑石粉,PA6的吸水率下降50%,热变形温度进步24°C。在PA6中填充0.5%稀土氧化镧,PA6的吸水率下降59%之多,多项力学功能显着改进。在PA66中加人30%的玻璃纤维,吸水率下降200%多。在PA6中加人5%的蒙脱土和20%的PP-g-MAH, PA6的吸水率下降50%。

  枯燥处理是加工前除掉树脂中含水的有用办法。假如枯燥后仍是含有许多水分,就需要增加吸水剂。氧化钙是常用的吸水剂,在配方中加人适量氧化钙,能够有用去除树脂中内部所含残留水分。

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