新型低硬度聚氨酯弹性体扩链剂的分子设计与性能表征，旨在精确控制材料的硬度和物理力学性能。
各位朋友们，下午好！
我是老王，今天非常荣幸能和大家一起聊聊“新型低硬度聚氨酯弹性体扩链剂的分子设计与性能表征”。 听起来是不是有点高大上？ 别怕，其实这玩意儿啊，就像做菜，咱们要用不同的食材（扩链剂）来烹饪出各种口感（硬度）的美味佳肴（聚氨酯弹性体）。
今天咱们就来八一八，如何玩转这些“食材”，做出既柔软Q弹，又结实耐用的好东西。
一、 聚氨酯弹性体：生活中的百变金刚
说到聚氨酯弹性体，可能有些人觉得陌生。 但我说几个它的应用，大家立马就明白了： 汽车轮胎、鞋底、医疗器械、甚至你手机的保护壳，很多都有它的身影！
聚氨酯弹性体简直就是材料界的百变金刚，它可以在橡胶的弹性、塑料的硬度、甚至液体的流动性之间自由切换，变幻莫测。 这是为什么呢？ 这就要归功于它的分子结构啦！
想象一下，聚氨酯弹性体的分子链就像一条条长长的橡皮筋，这些橡皮筋通过一些连接点（交联点）连接在一起。 当我们拉伸它时，橡皮筋就会伸长，松开后又会恢复原状，这就是它的弹性。 而这些连接点的数量和强度，就决定了它的硬度和力学性能。
二、 扩链剂：调味大师，赋予聚氨酯灵魂
那么，扩链剂又是什么呢？ 简单来说，它就像是烹饪时的调味大师！ 在聚氨酯的合成过程中，扩链剂的作用就是将这些短小的“橡皮筋”（低分子量的聚合物）连接成更长更结实的“橡皮筋”，同时，它还能调节这些“橡皮筋”之间的连接方式和强度。
因此，扩链剂的选择，直接决定了终聚氨酯弹性体的硬度、弹性、强度等性能。 就像厨师选择不同的调料，就能做出酸甜苦辣咸各种口味的菜肴一样。
三、 低硬度聚氨酯：温柔的守护者
今天我们重点关注的是“低硬度聚氨酯弹性体”。 顾名思义，这种材料摸起来软软的，像婴儿的肌肤一样温柔。 但它可不是一无是处，低硬度聚氨酯在很多领域都有着独特的优势：
- 减震缓冲： 比如，它可以用在汽车的减震器上，减少颠簸感，让旅途更舒适。
- 密封： 比如，它可以做成密封圈，防止液体或气体泄漏。
- 触感舒适： 比如，它可以做成玩具或情趣用品，提供柔软舒适的触感。
- 医疗： 比如，低硬度聚氨酯可以用于制造人造皮肤或者作为医用导管材料，降低对人体的刺激。
四、 分子设计：精雕细琢，定制完美口感
要做出理想的低硬度聚氨酯，关键在于扩链剂的分子设计。 这可不是随便加点什么就能行的，我们需要像设计师一样，精心设计扩链剂的分子结构，才能得到想要的性能。
分子设计主要考虑以下几个方面：
- 分子量： 分子量越小，弹性体硬度越低，但强度也会相应下降。 如何在硬度和强度之间找到平衡，需要仔细权衡。
- 官能度： 官能度是指扩链剂分子中可以参与反应的活性基团的数量。 官能度越高，交联密度越大，弹性体硬度越高。 因此，低硬度聚氨酯通常选择低官能度的扩链剂。
- 分子结构： 扩链剂的分子结构对弹性体的性能也有很大影响。 例如，引入柔性链段可以降低硬度，引入刚性链段可以提高强度。
- 与预聚体的相容性： 扩链剂需要与预聚体良好相容，才能保证反应的顺利进行和材料的均匀性。
就像大厨会根据食材的特性来选择不同的刀工和烹饪方式一样，我们需要根据聚氨酯预聚体的特性，来选择合适的扩链剂分子结构，才能做出美味的菜肴。
五、 性能表征：尺子和放大镜，检验真功夫
光有好的“食材”和“配方”还不够，我们还需要用“尺子”和“放大镜”来检验一下，看看做出来的“菜肴”是不是真的达到了我们预期的标准。 这就是性能表征的重要性。
对于低硬度聚氨酯弹性体，我们需要进行以下一些主要的性能表征：
对于低硬度聚氨酯弹性体，我们需要进行以下一些主要的性能表征：
- 硬度测试： 这是直观的指标，用来衡量材料的软硬程度。 常用的硬度测试方法有邵氏硬度（Shore A）和邵氏硬度（Shore 00）。
- 拉伸性能测试： 包括拉伸强度、断裂伸长率等指标，用来衡量材料的强度和延展性。
- 撕裂强度测试： 用来衡量材料抵抗撕裂的能力。
- 回弹性测试： 用来衡量材料在受到冲击后恢复原状的能力。
- 耐磨性测试： 用来衡量材料抵抗磨损的能力。
- 耐候性测试： 用来衡量材料在长期暴露于阳光、雨水等自然环境下的性能稳定性。
- 动态力学性能分析（DMA）： 这是一种更高级的测试方法，可以提供材料在不同温度和频率下的储能模量、损耗模量和阻尼比等信息，帮助我们更深入地了解材料的力学行为。
通过这些测试，我们就能全面了解低硬度聚氨酯弹性体的性能，并根据测试结果来优化扩链剂的分子设计，终做出满足各种应用需求的优质材料。
六、 新型低硬度扩链剂案例分析：
为了让大家更直观地了解新型低硬度扩链剂，这里我们分享一些具体的例子：
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案例一： 脂肪族二胺类扩链剂
脂肪族二胺具有良好的柔性和较低的反应活性，可以有效降低聚氨酯的硬度。 比如，使用长链脂肪族二胺作为扩链剂，可以得到非常柔软的聚氨酯弹性体，适用于触感要求高的应用，如情趣用品。
产品参数 数值 测试方法 分子量 200-500 GPC 胺值 (mg KOH/g) 500-600 滴定法 外观 无色透明液体 目测 粘度 (25℃, mPa.s) 50-150 旋转粘度计 水分含量 (%) < 0.1 卡尔费休法 使用该扩链剂制备的聚氨酯弹性体的典型性能如下：
性能参数 数值 测试方法 邵氏硬度 (Shore A) 20-40 GB/T 531 拉伸强度 (MPa) 5-10 GB/T 528 断裂伸长率 (%) 400-600 GB/T 528 -
案例二： 聚醚二醇类扩链剂
聚醚二醇具有良好的柔性和与聚醚型预聚体的相容性，可以有效改善聚氨酯的低温性能和耐水解性能。 使用聚醚二醇作为扩链剂，可以得到柔软且耐用的聚氨酯弹性体，适用于户外应用，如鞋底。
产品参数 数值 测试方法 分子量 400-1000 GPC 羟值 (mg KOH/g) 100-280 滴定法 外观 无色透明液体 目测 粘度 (25℃, mPa.s) 100-300 旋转粘度计 水分含量 (%) < 0.05 卡尔费休法 酸值 (mg KOH/g) < 0.1 滴定法 使用该扩链剂制备的聚氨酯弹性体的典型性能如下：
性能参数 数值 测试方法 邵氏硬度 (Shore A) 50-70 GB/T 531 拉伸强度 (MPa) 15-25 GB/T 528 断裂伸长率 (%) 300-500 GB/T 528 耐水解性 (损失率) < 10% 85°C, 95%RH, 7天 -
案例三： 特殊结构多元醇扩链剂
为了获得更特殊的性能，研究人员还开发了一些具有特殊结构的多元醇扩链剂。 例如，引入环状结构可以提高聚氨酯的耐热性，引入氟原子可以提高聚氨酯的耐油性和耐化学腐蚀性。 这种类型的扩链剂通常用于对性能有特殊要求的领域，如航空航天。
七、 未来展望： 探索无限可能
随着科技的不断进步，我们对聚氨酯弹性体的性能要求也越来越高。 未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：
- 生物基扩链剂： 使用可再生资源作为原料，减少对石油的依赖，实现绿色环保。
- 纳米增强： 通过添加纳米材料，如碳纳米管、石墨烯等，来提高聚氨酯的强度、耐磨性和导电性。
- 智能聚氨酯： 开发具有自修复、形状记忆等功能的智能聚氨酯，使其在更多领域得到应用。
八、 总结：
总而言之，低硬度聚氨酯弹性体的分子设计与性能表征是一个充满挑战和机遇的领域。 通过精心的分子设计和全面的性能表征，我们可以定制出各种具有优异性能的低硬度聚氨酯弹性体，满足不同应用领域的需求。 就像一位技艺精湛的厨师，通过对食材的巧妙搭配和烹饪技巧的精湛运用，才能为我们带来一道道美味佳肴。
希望今天的分享能让大家对新型低硬度聚氨酯弹性体扩链剂有一个更深入的了解。 如果大家有什么问题，欢迎随时提问。
谢谢大家！
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联系人： 吴经理
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聚氨酯防水涂料催化剂目录
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NT CAT 680 凝胶型催化剂，是一种环保型金属复合催化剂，不含RoHS所限制的多溴联、多溴二醚、铅、汞、镉等、辛基锡、丁基锡、基锡等九类有机锡化合物，适用于聚氨酯皮革、涂料、胶黏剂以及硅橡胶等。
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NT CAT C-14 广泛应用于聚氨酯泡沫、弹性体、胶黏剂、密封胶和室温固化有机硅体系；
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NT CAT C-15 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，中等催化活性，比A-14活性低；
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NT CAT C-16 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有延迟作用和一定的耐水解性，组合料储存时间长；
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NT CAT C-128 适用于聚氨酯双组份快速固化胶黏剂体系，在该系列催化剂中催化活性强，特别适合用于脂肪族异氰酸酯体系；
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NT CAT C-129 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有很强的延迟效果，与水的稳定性较强；
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NT CAT C-138 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，中等催化活性，良好的流动性和耐水解性；
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NT CAT C-154 适用于脂肪族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有延迟作用；
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NT CAT C-159 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，可用来替代A-14，添加量为A-14的50-60%；
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NT CAT MB20 凝胶型催化剂，可用于替代软质块状泡沫、高密度软质泡沫、喷涂泡沫、微孔泡沫以及硬质泡沫体系中的锡金属催化剂，活性比有机锡相对较低；
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NT CAT T-12 二月桂酸二丁基锡，凝胶型催化剂，适用于聚醚型高密度结构泡沫，还用于聚氨酯涂料、弹性体、胶黏剂、室温固化硅橡胶等；
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NT CAT T-125 有机锡类强凝胶催化剂，与其他的二丁基锡催化剂相比，T-125催化剂对氨基甲酸酯反应具有更高的催化活性和选择性，而且改善了水解稳定性，适用于硬质聚氨酯喷涂泡沫、模塑泡沫及CASE应用中。