3.1.2 交联固化控制参数

3.1.2 交联固化控制参数

BAMO-r-THF共聚醚黏合剂固化反应控制参数包括:固化剂与共聚醚黏合剂之间反应官能团的摩尔比(R),交联剂与共聚醚黏合剂之间官能团的摩尔比(ρt),以及扩链剂与共聚醚黏合剂之间官能团的摩尔比(ρext)。

1.R值

若以异氰酸酯化合物作为固化剂与BAMO-r-THF共聚醚中端羟基进行交联固化反应时,R值计算如式(3-1)所示。无副反应情况下,—NCO与—OH官能团二者完全反应时R值为1.0,即固化剂与BAMO-r-THF共聚醚黏合剂两种反应物,以其官能团等摩尔比进行投料。若R值低于1.0,交联固化体系中则残留未反应的羟基基团;若R值大于1.0,过量的异氰酸酯基团与氨基甲酸酯反应可形成脲基,提高弹性体交联网络密度,脲基结构较强的碱性也会对弹性体性能造成影响。

式中,M—NCO为异氰酸酯基团(—NCO)摩尔量,mol;M—OH为羟基基团(—OH)摩尔量,mol。

2.ρt

ρt值定义为:交联剂分子与预聚物分子的摩尔比,即

ρt值越高,固化产物交联密度越大。常用交联剂为平均官能度的多元醇类或多元胺类化合物,如三羟甲基丙烷(TMP,C6H14O3)、三乙醇胺、丙二胺等。在甲苯二异氰酸酯(TDI)固化BAMO-r-THF共聚醚体系中,以TMP为交联剂时,若BAMO-r-THF共聚醚用量为M摩尔,ρt值取0.40,则交联剂TMP的添加量为0.40 × M摩尔。例如:以BAMO-r-THF共聚醚100 g计算,BAMO-r-THF共聚醚的摩尔量为100/4 000 = 0.025 mol,则TMP用量为0.025 × 0.4 = 0.01 mol,添加TMP的质量为0.01 × 134 = 1.34 g;134为TMP的相对分子质量,单位为g·mol-1

3.ρext

ρext定义为扩链剂摩尔量与预聚物摩尔量之比。对于由异氰酸酯固化的预聚物,扩链剂多数为低分子量二元醇(如乙二醇、二乙二醇、丁二醇)以及分子量为几百的二元醇,如聚乙二醇齐聚物等。

4.固化促进剂

对于BAMO-r-THF共聚醚端羟基与异氰酸酯固化剂反应而言,常用的固化促进剂有二月桂酸二丁基锡(DBTDL、牌号T-12)、辛酸亚锡、氧化铅等。对于由叠氮基与炔基进行的点击化学交联反应,常用催化剂有铜络合物、铜配合物、Ru系列复配物、Ni等。此外,Pd和Pt金属复合物也作为固化促进剂得到广泛应用[1]。固化促进剂的用量一般用反应总物料的百分含量来表示。