含氟二元胺为扩链剂的聚氨酯弹性体的合成是什么

含氟聚氨酯是一类具有特殊功能的高分子材料,由于氟的引入既保持了聚氨酯原有的特性,又可赋予其卓越的耐候性、耐化学介质性、较高的使用温度、抗污染性和低摩擦性。合成了一种含氟二元胺即2,2一双[4一(4一氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷(bapf6p),并以此二元胺为扩链剂,合成了一系列不同硬段含量的含氟聚氨酯弹性体(fptje)。(1)原料2,2一双(4一羟基苯基)六氟丙烷全氟双酚a,化学纯,上海三爱富新材料股份有限公司;对氯硝基苯,化学纯,上海化学试剂公司;甲苯二异氰酸酯(tdi一80),工业级,三井化学株式会社;聚四氢呋喃二醇(ptmc;),聚合级,数均分子量为1000,dupont公司,使用前在120~c真空预干燥3h;n,n一二甲基甲酰胺(dmf),分析纯,上海化学试剂公司;85%水合肼、乙二醇单甲醚、1,4一二氧六环、甲醇、乙醇、盐酸、氨水和碳酸钾,化学纯,上海化学试剂公司。(2)扩链剂及弹性体的合成①扩链剂bapf6p的合成将o.3mol2,2一双(4一羟基苯基)六氟丙烷、o.64mol对氯硝基苯、0.66molk2c03和600mldmf一次投入装有搅拌器、温度计及回流冷凝管的1000ml四颈瓶中,边搅拌边逐渐加热升温至145℃左右,反应12h后将反应物冷却过滤。在快速搅拌下将滤液倒人600ml甲醇中沉淀,充分搅拌1h后抽滤,并用去离子水反复洗涤沉淀,最后再用甲醇洗涤一次。产物在60℃真空干燥箱中干燥24h,得淡黄色粉末状的2,2一双[4一(4一硝基苯氧基)苯基]六氟丙烷(bnpf、6p),产率为90%。在装有搅拌器、恒压滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的500ml四颈瓶中加入80gbnpf6p、10g活性炭、1.3gfecl3·6h20和270m1乙二醇单甲醚。在搅拌下加热升温至100℃,在此温度下搅拌0.5h使bnpf、6p充分溶解。然后用恒压滴液漏斗向反应瓶中缓慢滴加85%水合肼130ml。滴加完毕后将体系温度控制在105~110~c反应10h。将反应液冷却至40~50℃后过滤,滤渣用温热的乙二醇单甲醚洗涤一次,将滤液转入烧杯中以300ml20%盐酸中和,产生白色的二胺盐酸盐沉淀,然后再加入氨水调节ph至11~12为止。将沉淀物过滤并用去离子水反复洗涤至中性,以无水乙醇重结晶提纯,置于60~c真空烘箱中干燥24h,得灰色粉末状产物2,2一双[4一(4一氨基苯氧基)]苯基六氟丙烷(bapf6p),其熔点为162.5℃,产率为74%。②含氟聚氨酯弹性体的合成将干燥后的50gptmg加到150ml三颈瓶中,在n2保护下搅拌,将tdi加到ptmg中,在70~80~c反应约3h,得含氟聚氨酯预聚体并测定预聚体中nc0含量。将bapf6p溶解在l,4一二氧六环中,控制固体量为30%。在室温下按扩链系数为0.90将bapf6p溶液缓慢加入聚氨酯预聚体中,充分搅拌10min,真空脱气后倒入干净的聚四氟乙烯模具中,放置于烘箱中在60~70℃固化,最后在120~c烘箱中热处理2.5h得fpue。(3)主要影响因素①含氟聚氨酯弹性体的力学性能含氟聚氨酯弹性体的强度、硬度随硬段含量的增加而升高,而伸长率随硬段含量的升高而减小,但整个体系仍燃具。有’较好的弹性。拉伸强度最高达到59.3mpa,伸长率最高达710.9%。②含氟聚氨酯弹性体的热学性能含氟聚氨酯弹性体的热分解温度在200℃以上,具有较好的耐热性。随着硬段含量的提高,了逐渐升高,fpue的耐寒性能逐渐降低,而耐热氧化性逐渐提高。③含氟聚氨酯弹性体的微观相含氟聚氨酯弹性体由于硬段间的强氢键作用和偶极效应,使得微区中部分链段排列有序,形成微晶结构,增强了热力学性能。