聚氨酯脲(PU)擴鏈劑
研究比較聚酯軟段和聚醚軟段的差別,Muszynski等研究了聚氨酯脲(PU)擴鏈劑擴鏈得到的聚氨酯-脲(PUU)對芳烴/烷烴體系的滲透汽化分離性能,所采用的軟段包括聚四氫呋喃(PTMG)和聚己二酸乙二醇酯(PBA)。
與HTPB基的PU相比,以聚酯(醚)為軟段,聚氨酯脲(PU)擴鏈劑擴鏈合成的PU膜更多用來(lái)分離有機物-有機物混合體系。從結構上來(lái)看,聚酯比聚醚鏈段含有更高的羰基,極性更強,這將導致兩者制得的膜具有不同的分離性能。
結果發(fā)現,當軟段選用PBA時(shí),PUU膜有著(zhù)良好的分離性能和耐溶劑性能,對25 ℃時(shí)苯-環(huán)己烷共沸組成體系的滲透通量為25.5 kg·μm/(m2·h), 分離因子為5.8。當軟段為PTMG時(shí),PUU膜的溶脹比較嚴重,甚至不能在高芳烴含量的分離條件下使用,雖然滲透通量比較大,但分離因子較低。
對含苯5%(質(zhì)量分數)的苯-環(huán)己烷混合液,PUU膜的滲透通量在1.4~40.3 kg·μm/(m2·h),而分離因子在3.2~11.7變化。從結果來(lái)看,軟段PBA比PTMG在芳烴-烷烴分離領(lǐng)域更具工業(yè)應用的潛力。但考慮到該研究中制備的均為線(xiàn)性的PU,如果對PTMG型的PU膜加以適當交聯(lián),可能會(huì )有效改善其性能。
其研究組的Wolinska-Grabczyk 對聚氨酯中的硬段對苯/環(huán)己烷滲透汽化分離性能的影響做了更深入的研究。
Ye等采用聚己二酸乙二醇酯(PEA)作 為軟段、選用聚氨酯脲(PU)擴鏈劑擴鏈或者二酐擴鏈劑擴鏈制備了線(xiàn)性的PEA型PU和聚氨酯酰亞胺(PUI)膜,并將其用于苯-環(huán)己烷體系的分離。
結果發(fā)現,在硬段中含有酰亞胺基團的PUI具有比PU更好的抗溶脹性,取得了更高的分離因子,這是因為酰亞胺基團的引入使PUI硬段剛性和對芳烴親和性均得到提高。但這種引入剛性基團以加強物理交聯(lián)點(diǎn)的方法對于抑制溶脹并不十分有效,膜在苯-環(huán)己烷(50/50)混合物中,其溶脹度仍在10%左右。
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.
包裝: 25kg/桶
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴鏈劑固化劑MMEA特性:
分子量:282.4231
密度:1.039g/cm3
熔點(diǎn):85 °C
沸點(diǎn):443.1°C at 760 mmHg
如前所述,在有機混合物的分離中,交聯(lián)是必要的。Roizard等[18]用二異氰酸酯與聚醚二醇(PEG)或聚酯二醇(PCL)分別反應,并采用NCO封端后高溫處理和加入三乙醇胺兩種方法進(jìn)行交聯(lián),其中前者的交聯(lián)方法與前述文獻類(lèi)似。
結果表明, 前者交聯(lián)得到的膜滲透通量比后者低,這是由于NCO封端后高溫處理得到的PU膜交聯(lián)度略低。另外由于聚氨酯軟段中的極性醚或酯鏈能與芳烴相互作用,所以?xún)煞N方法得到的PU膜均對甲苯-正庚烷混合物中的甲苯表現出很強的親和性。
Hoshi等采用一系列聚醚多元醇 (聚乙二醇、聚四氫呋喃、聚己二醇、聚辛二醇和聚癸二醇)作為PU軟段,研究了亞甲基鏈段的長(cháng)度對PV分離性能的影響。
結果發(fā)現,隨亞甲基數目增多,膜的憎水性增強,PU膜對苯酚選擇性和苯酚的通量增加,水的通量略有下降;雖然鏈柔順性會(huì )隨之有所增加,但這并沒(méi)有影響苯酚的擴散系數。
除了軟段的影響,Hoshi等]還考察了構成硬段的二異氰酸酯、二醇擴鏈劑以及交聯(lián)劑對PV分離性能的影響。結果發(fā)現對于軟段為聚四氫呋喃的PU膜,二異氰酸酯的影響很小,交聯(lián)劑的影響與其加入的量有關(guān)。
軟段區為小分子滲透擴散的主要通道,因此大多數研究都把軟段的選擇作為PU分子設計的最重要步驟之一。以上研究均采用PU工業(yè)中最為常見(jiàn)和常用的單體進(jìn)行研究,只有少數研究選用新型化合物作為擴鏈劑。
Devi等采用聚丙二醇為軟段,并采用乙酸纖維素丁酯(CAB)作為擴鏈劑,制備了一種新型PU膜,并考察其對乙酸乙酯-水體系的分離。結果表明,PU膜是親水性的,并且隨CAB含量從25%增加到75%,膜的選擇性得到顯著(zhù)改善,分離因子從11.34提高到 42.42,同時(shí)滲透通量略有增加。
文章版權:張家港雅瑞化工有限公司
http://m.2cdigitalleads.com