3.1.3　异氰酸酯交联固化

端羟基BAMO-r-THF共聚醚与多官能度异氰酸酯化合物反应，可生成氨基甲酸酯交联点[2]。为确保固化形成三维交联网络，对于官能度为2.0的线性BAMO-r-THF共聚醚黏合剂，异氰酸酯固化剂的官能度通常需要大于等于3；弹性体交联网络密度可通过改变固化剂与黏合剂比例进行调节。

异氰酸酯类固化剂通常可分为脂肪族异氰酸酯类固化剂和芳香族异氰酸酯类固化剂。常用脂肪族异氰酸酯类固化剂有：异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、4,4′-环己基甲烷二异氰酸酯（H12MDI）、六亚甲基二异氰酸酯以及N-100（六亚甲基二异氰酸酯和水的加成物）等。芳香族异氰酸酯类固化剂有：甲苯二异氰酸酯（TDI）、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）等。一般而言，芳香族类异氰酸酯固化剂的反应活性大于脂肪族类异氰酸酯固化剂。常用异氰酸酯类固化剂的结构式如图3-1所示。

图3-1　常用异氰酸酯固化剂结构式

为满足弹性体拉伸强度、延伸率和硬度等要求，BAMO-r-THF共聚醚与异氰酸酯反应交联固化时，有时还需加入合适的交联剂或扩链剂。三乙醇胺、己烷三醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇以及联苯三酚等化合物常常作为交链剂使用，这些化合物可以确保聚氨酯交联的固化效果[3,4]。在异氰酸酯交联端羟基BAMO-r-THF共聚醚的固化反应中，上述交联剂对其固化反应速度及固化后弹性体的力学性能有显著影响[5,6]。

端羟基BAMO-r-THF共聚醚固化反应过程中，有时为了确保固化反应完全彻底，常需加入固化促进剂来加速反应，所用固化促进剂的种类和用量取决于异氰酸酯固化剂本身。端羟基BAMO-r-THF共聚醚与N-100固化反应时，固化促进剂二月桂酸二异丁基锡（DBTL）浓度为30～75 ppm时即可显著加速固化交联反应速率。采用三苯基铋（TPB）和DBTL混合物作为固化促进剂时，还具有抑制异氰酸酯副反应的作用。羟基与异氰酸酯催化反应机理及BAMO-r-THF端羟基与多官能度异氰酸酯化合物交联固化反应示意图如图3-2所示。