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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/(mPas) 470 14000 8000
Fig. 2 TGA curves of blocked SFPU prepolymers