間苯二酚二(2-羥乙基)醚擴鏈劑
以有機胺為催化劑、水為溶劑使間苯二酚與環(huán)氧乙烷(EO)醚化合成了間苯二酚二(2-羥乙基)醚擴鏈劑。確定了EO法合成HER較佳的工藝條件,制得的間苯二酚二(2-羥乙基)醚擴鏈劑產(chǎn)品質(zhì)量分數高于98.5%,收率高于82%,且批間重現性良好。
母液循環(huán)利用可提高間苯二酚二(2-羥乙基)醚擴鏈劑合成收率,但間苯二酚二(2-羥乙基)醚擴鏈劑質(zhì)量隨著(zhù)母液循環(huán)次數增加而降低,母液循環(huán)次數不應多于3次。
制備聚氨酯彈性體(PUE)使用的擴鏈劑品種主要是低分子的二醇和二胺類(lèi)化合物,例如丙二醇、1,4–丁二醇、1,4–環(huán)己二醇、乙醇胺、3,3'–二氯–4,4'–二氨基二苯甲烷(MOCA)等。其中MOCA是應用最廣的芳香族擴鏈劑,但由于其疑似致癌性,20世紀80年代以來(lái)人們開(kāi)發(fā)了新型的芳香族擴鏈劑,間苯二酚二羥乙基醚(HER)和對苯二酚二羥乙基醚(HQEE)是其中的代表品種。
HQEE能提高聚氨酯彈性體的剛性和熱穩定性, HER能最大限度地維持彈性體的持久性、彈性和可塑性,同時(shí)又可將收縮率限制到最小,改善加工性能。HQEE的缺點(diǎn)是其熔點(diǎn)高(102℃),導致擴鏈反應需在120℃左右進(jìn)行,若低于該溫度,HQEE會(huì )結晶析出,造成制品性能降低。
而用HER則不存在該問(wèn)題,它有低的熔點(diǎn)(89℃),可大大降低擴鏈溫度,在提高彈性體的拉伸強度、撕裂強度、硬度及耐熱性等方面表現優(yōu)良。由于HER作為擴鏈劑制備的PUE性能優(yōu)異,使用HER使4,4′–二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、低相對分子質(zhì)量的三元醇、聚四氫呋喃制成的預聚體擴鏈,制得高回彈PU彈性體,該類(lèi)彈性體用于制造美國陸基MX戰略導彈上的環(huán)形隔震防震襯墊。
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴鏈劑固化劑MMEA應用:聚氨酯彈性體、聚脲樹(shù)脂固化劑及環(huán)氧樹(shù)脂固化劑.
英文名稱(chēng):4,4'-Methylene-bis(2-methyl-6-ethylaniline)
CAS號:19900-72-2
分子式: C19H26N2
合成HER的方法主要有間苯二酚與環(huán)氧乙 烷加成法(EO法)和間苯二酚與碳酸乙烯酯熱解法(EC法),前者是間苯二酚與EO在堿性 催化劑作用下加合生成HER,優(yōu)點(diǎn)是反應溫度較低,后處理過(guò)程簡(jiǎn)單,工藝成熟,產(chǎn)物收率和純度高,產(chǎn)品成本低;缺點(diǎn)是所用原料EO易燃易爆,需特殊的安全和防護措施,反應需在耐壓釜中進(jìn)行。
后者是間苯二酚與碳酸乙烯酯在較高溫度下熱解生成HER和二氧化碳,該法操作安全,無(wú)需耐壓設備,副產(chǎn)物少,產(chǎn)物轉化選擇性較高,最大缺點(diǎn)是產(chǎn)品成本高。EO法是工業(yè)合成HER的主流方法,文中對EO法合成HER進(jìn)行了研究。
實(shí)驗原料與試劑:EO(工業(yè)級)、間苯二酚(工業(yè)級)、氮氣(工業(yè)級)、催化劑(化學(xué)純),純水(工業(yè)級)。
將定量的間苯二酚溶于適量純水,加入定量的催化劑,攪拌成均相后,加入已預熱的3L不銹鋼耐壓反應釜中,待釜內物料溫度升至80℃后,以高純N2置換反應釜,保持釜內N2絕對壓力約0.15MPa,通入環(huán)氧乙烷。
通過(guò)控制EO滴加速度并調節反應釜內蛇管冷卻水量,將反應溫度控制在80~90℃、絕對壓力控制在0.15~0.50MPa。所需的環(huán)氧乙烷加完后,待反應釜壓力恒定0.5h后,放空,出料。
將粗品料液緩慢冷卻至約5℃,有白色結晶析出,過(guò)濾,使用6℃左右低溫純水洗濾餅數次,將濾餅置于真空干燥箱中在溫度75~80℃、絕對壓力小于0.006MPa下干燥3~4h,得白色粉末狀HER產(chǎn)品。
NMR采用Av400超導核磁波譜儀,用氘代三氯甲烷作為溶劑。IR采用VERTEX–70型光譜儀,溴化鉀鹽片晶體涂膜。熔點(diǎn)采用DuPont 2010 型TG–DTA分析儀,程序升溫速率10℃/min,氮氣流速150mL/min。HER純度采用LC–10A 高效液相色譜儀,250mm×4.6mm C18 柱,柱溫35℃,甲醇/水 (體積比1∶1)流動(dòng)相,流量1mL/min,紫外檢測,檢測波長(cháng)250nm。
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