初期,端羟基聚丁二烯主要是民用,如用于涂料和胶粘剂。由该预聚物制成了各种有特色的涂料,如低温涂料、防腐涂料、电绝缘涂料、水溶性涂料等。
为了解决能源危机, 人们在寒冷地带寻找石油,在开发石油的过程中,需要大量低温涂料。端羟基聚丁二烯低温涂料是二液型:
A组分—多异氰酸酯,可用多苯基多甲撑多异氰酸酯(PAPI)或4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
B组分—多羟基化合物的混合物,其第一个化合物是Polybd R-45HT:第二个化合物是羟甲基取代的烯丙基醚,如商品Methylon 75108;第三个多羟基化合物是N,N-二(2-羟丙基)苯胺,商品名Isonol C-100,将这三种化合物溶在苯、甲苯或二甲苯溶剂中,加入适量炭黑,即成为组分B。
将A、B两个组分混合加入催化剂即可使用。该涂料固化温度38-71℃,脆点在-80℃以下。
端羟基聚丁二烯涂料的另一个特点是防腐性能好,某些涂料耐酸碱性能很突出。如在运输磷酸肥料的过程中,所使用的罐车要涂上耐磷酸的涂料,该涂料可以用端羟基聚丁二烯制得。首先将端羟基聚丁二烯与二苯甲烷二异氰酸酯反应,制成端异氰酸酯预聚物(含6%未反应的异氰酸酯根)。将该预聚物溶在甲苯、甲乙酮各半的溶剂中制成该预聚物溶液,加入固化剂溶液后即得到涂料。该涂料在25℃下、72小时内即可固化,涂层置于85%的磷酸中(70℃)11天,性能无变化。
端羟基聚丁二烯与环氧树脂配合,可制成性能更好的耐久性防腐涂料。主要组分除polybd R-45M外,还有环氧树脂、脂肪酸酯、PAPI等。将该涂料置于5%的H2SO4水溶液中(25℃)30天,5%NaOH水溶液中(25℃)30天,5%食盐水溶液中(50℃)300小时,均无异常变化。
表3 端羟基聚丁二烯固化物的低温特性 1 2 3 4 5 Polybd R-45 HT 100 聚丁二烯预聚物 MP-9 100 100 聚丁二烯预聚物 HTP-9 100 100 苯胺系二醇 Lsonol C-1000 21.3 Lsonol 93 21.3 乙撑二醇 6.6 二乙撑二醇 11.4 间二甲苯二异氰酸酯 9 ISAF炭黑 50 物性测定温度℃ 20 -40 20 - 40 20- 40 20 -40 20 - 40 100%抗张应力, (公斤/厘米2) 14 33 60 161 17 127 56 134 32 132 300%抗张应力,(公斤/厘米2) 71 112 105 307 92 49 219 抗张强度,(公斤/厘米2) 110 255 140 500 20 230 94 290 64 250 伸长,% 470 560 420 400 150 270 310 300 430 340 硬度(肖氏A) 35 65 89 93 60 84 80 80 76 81 表4 端羟基聚丁二烯固化物水解稳定性 配 方 1 2 Polybd R-45M 100 100 甲苯二异氰酸酯 7 7 二丁基锡二月桂酸酯 0.04 0.04 炭黑sterling 10R - 4.0 Ethyl 702抗氧剂 1.0 1.0 在100℃水中的天数 0 2 5 6 0 5 物理性能 抗张强度(磅/英寸2) 152 136 144 141 1268 1189 伸 长,% 174 142 172 181 299 274 100%模量(磅/英寸2) 126 125 120 113 519 499 200%模量(磅/英寸2) - - - - 922 999 肖氏硬度,A 42 42 38 38 71 66 表5 端羟基丁二烯固化的耐热特性 1 2 3 4 5 Polybd R-45 HT
聚丁二烯预聚物 MP-9
苯胺系二醇lsonol C-100
液体MD 1
加工油AH-10
抗张强度(公斤/厘米2)
伸 长(%)
硬 度(肖氏A)
加热后的变化率(在100℃)
加 热(68小时)
抗张强度(%)
伸 长(%)
硬 度(%) 100
14
17
120
57
+12
+ 9
+ 8 100
16.8
38
133
260
83
-11
-17
+ 1 100
16.8
38
144
280
87
- 3
-17
- 2 100
16.8
38
100
65
300
60
+35
+35
+ 3 100
21
183
520
89
+ 5
- 8
0 表6 无帘布轮胎所要求液体橡胶的性能 高温时要求的性能 抗张强度(100℃)
抗撕裂强度(100℃)
耐屈挠性(80℃)
室温时的性能要求
抗张强度
伸 长
200%模量 126公斤/厘米2 以上
35公斤//厘米2 以上
2×106 循环 以上
196公斤/厘米2 以上
400% 以上
98-108 公斤/厘米2
表7 液体橡胶粘剂的配方及物理性能 1 2 端羟丁基聚丁二烯—苯乙烯共聚物(HT-PBS)
炭黑(ISAF-LS)
TDI
MDI
NCO/OH当量比
催化剂(DBTDL)
防老剂
物理性能
100%抗张应力(公斤/厘米2)
300%抗张应力(公斤/厘米2)
抗张应力(公斤/厘米2)
伸 力,%
撕裂强度(公斤/厘米)
硬 度(肖氏A) 100
50
6.8
1.2
0.2
3.0
22
97
207
560
45
65 100
50
9.6
1.0
0.05
3.0
25
104
200
560
42
61 表8 用液体橡胶粘结金属的强度 胶粘剂 裂 张 断 裂 粘 结 强 度(公斤/厘米2) 不锈钢 铁 铝 铜 黄铜 1 34.7(C) 40.4(C) 18.8(A) 25.7(C) 10.4(C) 2 29.8(C) 31.4(C) 28.5(C) 22.5(A) 14.1(A) 注:(A)界而剥离;(C)内聚破坏。
端羟基聚丁二烯还可制成导电胶及粘结聚酯的胶粘剂。