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·1194·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 36 卷

                                                                   如图 2 所示,NCO 封端 SFPU 预聚体(无封闭
                                                               剂)的 TGA 曲线在 183  ℃开始下滑,最大的失重
                                                               发生在 183~483  ℃,这是由于体系中含有游离异氰
                                                               酸酯基团,183  ℃时游离的异氰酸酯基团已经开始
                                                               发生分解,随着温度的升高,游离的异氰酸酯逐渐
                                                               反应完全,而 SFPU 主链化学键开始发生断裂,封
                                                               闭型 SFPU 开始大量分解。
                                                                   己内酰胺封闭型 SFPU 和 MEKO 封闭型 SFPU
                                                               的 TGA 曲线均在 183  ℃左右开始下滑,在 483  ℃

                   图 1    封闭型 SFPU 预聚体的 DSC 曲线                 以后质量残余量几乎为零,说明被检测的封闭型
                Fig. 1    DSC curves of blocked SFPU prepolymers   SFPU 为有机物,并且其耐热性较好。两者在 183~
                                                               483  ℃的曲线差别较大。第一,MEKO 封闭型 SFPU
                 己内酰胺封端 SFPU 预聚体在 130~163  ℃曲线
                                                               的初始分解温度相比己内酰胺封闭型 SFPU 要低,
            很光滑,并没有出现其他吸热峰或放热峰,由此可
                                                               说明 MEKO 与异氰酸酯反应后形成的键能相比己
            判断该 SFPU 浆料中软段部分与硬段部分的相容性
                                                               内酰胺与异氰酸酯重新形成的键的键能较小,易断
            很好。而在 163.7  ℃时出现了一个吸热峰,根据物
                                                               裂,说明 MEKO 封闭型 SFPU 的解封温度要低于己
            质结构可得,这是己内酰胺封闭剂的初始解封温度,
                                                               内酰胺封闭型 SFPU;第二,MEKO 封闭型 SFPU
            解封温度通过作图法判断为 163.7  ℃。前期实验表
                                                               的 TGA 曲线在 280℃左右时出现了分解速率减缓的
            明,己内酰胺在 183℃时的解封速率十分缓慢,解
                                                               趋势,与其他两条曲线形成鲜明对比。这是因为
            封温度在 203 ℃左右达到高峰,但 203  ℃仅仅能在
                                                               183 ℃时,MEKO 封闭的 SFPU 达到分解速率的高
            实验室中进行,在合成革的实际生产中,203  ℃很
                                                               峰,体系中的初始异氰酸酯基团含量很低,随着时
            难达到,而达不到 203℃时己内酰胺的解封速率很
                                                               间的延长游离的异氰酸酯基团增多,热失重速率加
            低,影响生产效率,所以己内酰胺并不适用作该体
                                                               快,所以初始分解速率较高。随着温度继续升高,
            系的封闭剂。
                                                               异氰酸酯全部被解封分解,而 SFPU 的主链结构并
                 MEKO 封端 SFPU 预聚体在 143.3  ℃时出现了
                                                               未达到最高峰,所以导致曲线出现分解速率放缓的
            一个吸热峰,根据体系中物质的结构可知,这是
                                                               现象。由图 2 可知,己内酰胺封闭的 SFPU 浆料的
            MEKO 封闭剂解封时所吸收热量所致,由此可推断
                                                               分解温度为 183  ℃以上,前期实验表明,183  ℃下
            出,体系中 MEKO 的解封温度为 143.3  ℃。根据表
                                                               的己内酰胺成膜性较差(膜流平性较差),成膜时间
            6、7 作者进行的烘箱温度对成膜性研究实验结果显
            示,MEKO 解封速率最快时温度在 183  ℃左右,183                     较长(开始成膜时间为 340  s,完全成膜时间大于
            ℃在合成革生产中虽然偏高,但可以实现,所以,                             600  s),故不适合用作封闭型 SFPU 的封闭剂。而
            MEKO 相比己内酰胺更容易解封,MEKO 更适合做                         MEKO 封闭的 SFPU 浆料的分解温度为 183  ℃以
            体系中的封闭剂。                                           上,183  ℃已经达到 MEKO 封闭剂解封速率最高的
            2.1.2    封闭型 SFPU 预聚体的 TGA 分析                      温度,并且根据表 6、7 烘箱温度对封闭型 SFPU 成
                 封闭型 SFPU 预聚体的 TGA 分析如图 2 所示。                  膜性研究实验中,183  ℃下的 MEKO 成膜性较己内
                                                               酰胺好(膜流平性一般),成膜时间较快(开始成膜
                                                               时间为 100 s,完全成膜时间大于 240 s),故适合用
                                                               作封闭型 SFPU 的封闭剂。
                                                               2.1.3    封闭型 SFPU 的黏度分析
                                                                   封闭型 SFPU 的黏度实验结果如表 1 所示,实
                                                               验结果为 3 次测量的平均值。

                                                                        表 1    封闭型 SFPU 预聚体的黏度
                                                                   Table 1    Viscosity of blocked SFPU prepolymers

                                                                              未封闭的      己内酰胺       MEKO 封闭
                                                                               SFPU    封闭的 SFPU     的 SFPU
                   图 2    封闭型 SFPU 预聚体的 TGA 曲线
                                                                平均黏度/(mPas)    470      14000       8000
                Fig. 2    TGA curves of blocked SFPU prepolymers
   183   184   185   186   187   188   189   190   191   192   193