MOCA的合成、改性及应用进展

简要介绍了MOCA(3, 3'–二氯–4, 4'–二氨基二苯基甲烷)的性质,从溶剂、原料、催化剂和反应器等方面重点总结了MOCA的合成工艺进展,同时详细介绍了MOCA的液化改性工艺和造粒改性工艺,最后举例介绍了MOCA在聚氨酯CASE(涂料、胶黏剂、密封剂和弹性体)、泡沫、合成革等领域的应用情况。     

H12MDI型聚氨酯弹性体的制备及力学性能研究

以4, 4'–二环己基甲烷二异氰酸酯(H_(12)MDI)、聚醚多元醇等为主要原料,3, 3'–二氯–4, 4'–二氨基二苯基甲烷(MOCA)为扩链剂,采用预聚体法合成了聚氨酯弹性体,并研究了其力学性能。随NCO值提高,H_(12)MDI型聚氨酯弹性体的拉伸强度及硬度增加,伸长率降低;随MOCA量减小,拉伸强度和硬度均降低,伸长率提高。     

聚氨酯阻尼材料及其约束阻尼结构动态性能

分别采用聚己二酸新戊二醇酯–2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)–3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷(MOCA),聚己二酸新戊二醇酯–异弗尔酮二异氰酸酯(IPDI)–MOCA,聚丁二酸1115酯酯–TDI–MOCA体系合成3种聚氨酯阻尼材料——PU–1,PU–2,PU–3,并制备了3种四片型约束阻尼结构,进行动态性能试验,考察了加载频率、激励振幅、试验温度对约束阻尼结构的水平等效刚度、等效阻尼比的影响。结果表明,3种聚氨酯阻尼材料的损耗因子(tanδ)峰值均在0.8以上,其中PU–3的最高,为1.04,tanδ0.3的有效阻尼温域都在60℃以上;随激励振幅和试验温度的上升,3种聚氨酯约束阻尼结构的水平等效刚度均下降,随加载频率的增加,PU–2体系的水平等效刚度升高,而其它两种体系均下降;随激励振幅的上升,PU–2体系的等效阻尼比基本不变,而其它两种体系均先升高后下降,在试验温度范围内3种约束阻尼结构的等效阻尼比均在0.20以上。综合分析,以聚丁二酸1115酯酯–TDI–MOCA合成的聚氨酯阻尼材料及其约束阻尼结构综合性能最优。     

双端氨基(聚)酰胺酸扩链的聚氨酯弹性体的合成、结构和性能

合成了3种不同相对分子质量的双端氨基(聚)酰胺酸,且以此和3,3′-二氯-4,4′-二氨基-二苯基甲烷(MOCA)为扩链剂,分别制备了聚氨酯弹性体,并对该系列进行了表征,研究了其性能和微相分离情况。结果表明,以(聚)酰胺酸为扩链剂合成的聚氨酯弹性体具有明显的微相分离结构,并具有较好的耐热性和机械性能。     

PEPA/MDI体系聚氨酯弹性体力学性能的研究

以聚已二酸乙二醇丙二醇酯（PEPA）、4，4＇-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）为原料，用1，4-丁二醇（BDO）扩链剂或混合扩链剂制备了聚氨酯（PU）弹性体。讨论了预聚体NCO基质量分数、扩链剂和催化剂用量对聚氨酯弹性体力学性能的影响；同时，比较了MDI／BDO体系与2，4-甲基二异氰酸酯／3，3＇-二氯-4，4＇-二胺基二苯甲烷（TDI／MOCA）体系的性能。结果表明，聚氨酯弹性体的硬度、模量和强度随预聚体NCO基含量增加而增加;提高扩链剂的三元醇含量，弹性体力学性能呈下降趋势;MDI／BDO体系的扯断伸长率和撕裂强度比TDI／MOCA体系高。     

遇水膨胀聚氨酯弹性体的合成及性能

以亲水性聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)、三羟甲基丙烷(TMP)、三异丙醇胺(TIPA)和3,3′-二氯-4,4′-二氨基-二苯基甲烷(MOCA)等为主要原料,采用预聚物法合成了双组分浇注型遇水膨胀聚氨酯弹性体。研究了多元醇种类及配比、扩链剂种类及配比、增塑剂、异氰酸酯含量等对遇水膨胀聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明,采用TDI/MOCA/TMP体系制备的遇水膨胀弹性体具良好的综合性能。     

无溶剂双组分聚氨酯铺装材料的制备及性能研究

以植物油基多元醇蓖麻油、聚醚多元醇、滑石粉、颜料和气相SiO2为原料制备甲组分,以聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI–50）为原料制备乙组分,按照质量比1:1搭配,并与三元乙丙橡胶（EPDM）颗粒混合制备夹心混合型塑胶跑道。研究了小分子聚醚多元醇和扩链剂对跑道性能的影响,以及EPDM颗粒含胶量、粒径大小等因素对夹心混合型塑胶跑道产品的力学性能影响。结果表明,当3,3’–二氯–4,4’–二氨基二苯基甲烷（MOCA）和聚醚二醇VORANOL?WD2104羟基摩尔比为1:1,羟基的物质的量为0.037 4 mol,所需操作时间、固化时间,以及产品的硬度、拉伸强度和拉断伸长率都相对最佳,且所有原料都符合环保要求,适合夹心混合型跑道的场地铺设。当EPDM颗粒含胶量（质量分数）为15%、粒径为3～4 mm,制品整体厚度为14 mm时,所制备的夹心混合型塑胶跑道产品的拉伸强度、拉断伸长率、冲击吸收和垂直变形符合国际田径联合会（IAAF）认证,且造价成本相对较低。     

不同扩链剂对浇注型聚氨酯弹性体的影响

以甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚四亚甲基二醇(PTMG)为原料合成聚氨酯(PU)预聚体,分别用3,3′–二氯–4,4′–二氨基二苯甲烷(MOCA)和二乙基甲苯二胺(DETDA)为扩链剂制备了一系列聚氨酯弹性体(PUE),研究了扩链系数、掺杂BDO(1,4–丁二醇)以及MOCA与DETDA混用对PUE性能的影响。结果表明:随扩链系数的增加,MOCA–PU和DETDA–PU的强度和模量先增加后减小,断裂伸长率先减小后增大;随BDO用量的增加,MOCA–PU和DETDA–PU的硬度、强度和模量呈下降趋势,断裂伸长率和凝胶时间呈上升趋势;使用混合扩链剂时,提高扩链剂中MOCA含量,DETDA–PU的硬度、拉伸强度和撕裂强度呈下降趋势,断裂伸长率和凝胶时间呈上升趋势。     

聚醚二醇对耐低温聚氨酯弹性体性能的影响研究

使用2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二醇、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等为原料,通过预聚体法制备了一种密封件用聚氨酯弹性体。研究了不同聚醚二醇、扩链剂、增塑剂用量以及预聚体NCO含量对聚氨酯力学性能和低温性能的影响。结果表明:使用3-甲基四氢呋喃/四氢呋喃共聚醚二醇(3MCPG系列)的聚氨酯弹性体的低温弹性优于聚四氢呋喃型聚氨酯的,-40℃下的压缩耐寒系数可达0.43以上;NCO质量分数为4.0%的3MCPG-1410-TDI预聚体以异氰酸酯指数1.1用MOCA扩链,可制得综合性能优良的聚氨酯弹性体;动态力学分析数据证明,在3MCPG-MOCA-TDI聚醚型聚氨酯中,软段玻璃化转变温度可低达-51℃。     

遇水膨胀聚氨酯弹性体的研制

采用预聚物法合成了以特种多元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)、三羟甲基丙烷(TMP)、三异丙醇胺(TI-PA)和3,3′—二氯—4,4′—二氨基—二苯基甲烷(MOCA)等为主要原料制备了双组分浇注型遇水膨胀聚氨酯弹性体。研究了多元醇种类、预聚体中NCO基质量分数、扩链剂种类及其不同配比等对TDI体系遇水膨胀聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明,采用预聚物法制备的多元醇/TDI体系遇水膨胀弹性体具有优良的物理机械性能。     

扩链剂对TODI型聚氨酯弹性体性能的影响研究

以3,3′-二甲基-4,4′-联苯二异氰酸酯(TODI)和聚四氢呋喃均聚醚(PTMG)合成聚氨酯预聚体,分别以1,4-丁二醇(BDO)和二胺类的3,5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)、3,3′-二氯4,4′-二氨基二苯甲烷(MOCA)和4,4′-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)(M-CDEA)为扩链剂,研究了扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能和耐热性能的影响。结果表明:以M-CDEA为扩链剂的TODI弹性体综合力学性能最为优异;在耐热性能方面,以4种扩链剂制备的TODI型聚氨酯弹性体的顺序为MCDEA>MOCA>BDO>E-300。     

环保型聚氨酯体育场地铺设材料的研究

合成了MDI型聚氨酯体育场地铺设材料,对原材料的选择进行了讨论,论述了合成工艺及材料物性。研究结果表明,MDI型聚氨酯体育场地铺设材料无毒、无刺激性气味,符合环保要求,是TDI型聚氨酯体育场地铺设材料的理想替代品。     

小形变下聚氨酯/聚氨基甲酸酯纤维复合材料的增强和阻尼性

利用聚氨基甲酸酯纤维织物、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)分别与聚丙二醇(PPG)型预聚体和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)型预聚体经浇注一体成型制备聚氨酯/聚氨基甲酸酯纤维复合材料,研究了聚氨基甲酸酯纤维织物对聚氨酯基体小形变下的抗张应力和阻尼性能的影响。结果表明,聚氨基甲酸酯纤维织物对聚氨酯基体小形变下的抗张应力和阻尼性能均具有明显的增强作用;与各自基体相比,PPG型和PTMG型复合材料的弹性模量分别提高了16.33 %和11.39 %,其 100 %定伸应力分别提高了55.81 %和46.51 %;而且二者的一次拉伸回复滞后率分别高达55.10 %和62.83 %,较各自基体分别提高了26.12 %和14.03 %。     

三种二胺扩链剂浇注聚氨酯弹性体性能比较

以聚己二酸乙二醇酯二醇（PEA）,甲苯二异氰酸酯（TDI）为原料合成聚酯型聚氨酯预聚体,分别用3,3'－二氯－4,4'－二氨基二苯基甲烷（MOCA）、二氨基二甲硫基甲苯（DADMT）和2,4－二氨基－5－巯基甲苯（TX－1）作扩链剂合成聚氨酯弹性体,比较了这3种扩链剂对浇注工艺性能及弹性体的物理机械性能的影响。实验结果表明,DADMT和TX－1两种固化剂得到的聚氨酯弹性体与固化剂（MOCA）得到的聚氨酯弹性体的力学性能相当,TX－1是一种能在常温下与预聚体进行固化反应的扩链剂,可以替代MOCA用于浇注型聚氨酯弹性体。     

双组分遇水膨胀聚氨酯灌浆材料的研制及性能

采用亲水性聚醚多元醇(PPE)与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应的预聚体等作为灌浆材料A组分,不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)、PPE和3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等作为灌浆材料的B组分,常温下A、B组分混合固化获得一种具有高遇水膨胀率的防水堵水材料。讨论了B组分中固化剂类型、催化剂用量、A组分中预聚体的NCO含量、填料用量、R值等对灌浆材料性能的影响。结果表明,当B组分中固化剂为PEG600、PPE和MOCA混合物,催化剂质量分数在0.1%～0.5%、预聚体NCO基质量分数为5%～7%、填料质量分数为5%～7%、R值为0.90～1.10之间时,灌浆材料性能较好,遇水膨胀率较高;耐盐性能和反复膨胀性能都表现优异。     

New Nonlinear Polyurethane: Synthesis and Optical Properties

The compound 3,4-di-(2′-hydroxyethoxy)-4-diphenyl-hydrazonomethyl was synthesized from the reaction of 3,4-dihydroxy-4-diphenyl-hydrazonomethyl with 2–chloro–1–ethanol in a 1:2 mole ratio, and subsequent reaction with methylene–4,4′–diphenyldiisocyanate (MDI) to produce the new nonlinear polyurethane. The chemical structures of the resulting monomers and polymer were characterized by CHN analysis, FT-IR, ¹H-NMR, and UV-Vis spectroscopy. The nonlinear optical properties of new polyurethane have been studied via second harmonic generation (SHG). The values of electro-optic coefficient d₃₃ and d₃₁ of the poled polyurethane film were 6.62 × 10^?8 and 3.05 × 10 ^?8 esu, respectively. Thermal behavior of this polyurethane was studied by thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC).     

运动场地用空心微珠聚氨酯材料的试制

研制了用于运动场地的空心微珠聚氨酯材料,讨论了甲组分中NCO含量、乙组分中MOCA含量以及醇胺摩尔比对空心微珠聚氨酯材料硬度和密度的影响。     

无溶剂型双组分有机硅改性PU胶粘剂的制备与性能研究

以聚醚二元醇(DL-1000)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为主要原料合成端-NCO基PU(聚氨酯)预聚体;然后以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)对其进行嵌段共聚改性,并以3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)/蓖麻油作为复合固化剂,制备出无溶剂型双组分有机硅改性PU胶粘剂。研究结果表明:硅烷键已引入PU胶粘剂中;随着KH-550含量的不断增加,胶粘剂的黏度增大、固化时间缩短、室温剪切强度下降且耐热性增强;通过调节不同KH-550含量,可制备出不同性能要求的胶粘剂;该胶粘剂的玻璃化转变温度(-45.9℃)相对较低,说明其耐寒性相对较好。     

耐热聚氨酯胶辊的研制

采用3,3’－二氯－4,4’－二氨基二苯甲烷（MOCA）和含有异氰脲酸酯环的三元醇（简称E）作为混合扩链交联剂,并添加无机耐热填料石英粉及石墨粉,制备了一种具有较好耐热性的聚氨酯（PU）弹性体。考察了MOCA／E摩尔比及填料添加量等对PU弹性体物理性能及热空气老化性能的影响。经改进后的PU胶辊与MOCA扩链的PU胶辊相比,使用寿命延长了1倍。