聚氨酯新型擴鏈劑
聚氨酯新型擴鏈劑從物理性狀上來(lái)說(shuō)有固體和液體之分。固體擴鏈劑如MOCA、氫醌雙羥乙基醚(HQEE)等;液體擴鏈劑如1,4-丁二醇、二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)等。此外,還有一些功能化的擴鏈劑,如聚氨酯新型擴鏈劑具有一定阻燃作用、催化作用、生物相容性等。聚氨酯新型擴鏈劑種類(lèi)繁多,性能各異,研究開(kāi)發(fā)成本低廉,性能優(yōu)異,操作方便的擴鏈劑是其發(fā)展趨勢。
聚氨酯新型擴鏈劑從結構上主要分為二元醇和二元胺兩大類(lèi)。常用的二元醇有1,4-丁二醇,己二醇、丙二醇等。二元胺類(lèi)如3,3!-二氯-4,4!-二苯基甲烷二胺(MOCA)和二乙醇胺等。其中聚氨酯彈性體用量最多的是MOCA。
二元醇類(lèi)擴鏈劑。沈陽(yáng)大學(xué)的宮克用對苯二酚、甲醛和二甲胺為原料,在氮氣的保護下,對苯二酚和聚甲醛加熱至60 ̄80!攪拌反應1h,冷卻至20 ̄30!后再加入二甲胺,攪拌反應1.5h之后再次加入聚甲醛,加熱至60 ̄80!攪拌反應1h,冷卻至20 ̄30!加入二甲胺25g,溫度保持在60 ̄80!攪拌反應2h。然后在溫度為110 ̄120!,壓力為1333Pa條件下對上述初產(chǎn)物進(jìn)行減壓脫水,最終產(chǎn)物含水量要低于0.3%。經(jīng)過(guò)上述處理,最后得到2,5-二-二甲胺基甲基-1,4-苯二酚,收率達93.6%"。
以對苯二酚為原料,令其與甲醛和二甲胺進(jìn)行曼尼希(Mannich)反應,所得中間產(chǎn)物再進(jìn)一步重復上述過(guò)程,即進(jìn)行二次的曼尼希(Mannich)反應,從而在同一化合物中同時(shí)引入了酚羥基和叔胺基,增加了其結構和性能的多樣性,同時(shí)既具有催化功能的叔胺基,又具有交聯(lián)和擴鏈功能的酚羥基,達到同時(shí)催化和擴鏈的雙重目的。張田林、胡黎東、沈燕等以苯胺、環(huán)氧丙烷、溴等為原料,氯仿為溶劑,在20 ̄25!條件下,采用連續滴加溴的工藝過(guò)程合成N,N-二(2-羥丙基)-2,4,6三溴苯胺(BHTBA)。
由于該擴鏈劑含有溴元素,具有很強的阻燃作用,用作聚氨酯擴鏈劑和不飽和聚酯樹(shù)脂等合成材料的反應型阻燃劑。N,N-雙(2-羥丙基)苯胺是一種短鏈二元醇,常溫下為粘稠液體,作為聚氨酯彈性體、反應注射成型的擴鏈劑時(shí),不僅與其他原材料的相容性好,而且制得的聚氨酯制品具有優(yōu)良的力學(xué)性能,在端羥基聚丁二烯聚氨酯體系中其應用效果尤其明顯。
化學(xué)名稱(chēng):聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯,P1000
分子量:1238
CAS No.:54667-43-5
聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途:
聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯,P1000為液體,因此可在室溫下與預聚體混合,澆注和硫化,它可作為T(mén)DI和MDI體系的擴鏈劑,也可作為環(huán)氧樹(shù)脂固化體系的柔性改性劑。應用領(lǐng)域包括澆注、涂料、黏合劑、密封劑和噴涂體系,由于它的易加工性,決定了它特別適用于現場(chǎng)加工。XYLINK P-1000的室溫硫化體系與MDI/二醇熱硫化體系相比,不僅操作工藝簡(jiǎn)單,而且性能優(yōu)于后者。另外在室溫下硫化所得到的彈性體的收縮率低,這也是該擴鏈劑的一大特點(diǎn)。
因此有的文獻把它稱(chēng)作“補強擴鏈劑”,它還具有一定的催化作用。魏建國等直接以苯胺及環(huán)氧丙烷為原料,在100"120!條件下,苯胺與環(huán)氧丙烷的摩爾比為1:2.05進(jìn)行回流反應,然后抽真空脫去低分子的易揮發(fā)的物質(zhì)可得到成品,收率高達98%以上。
擴鏈劑氫醌雙羥乙基醚(HQEE)是一種新型無(wú)毒擴鏈劑,可以代替MOCA有許多優(yōu)點(diǎn),廣泛應用于聚氨酯彈性體熱塑性聚氨酯中,能提高聚氨酯耐溫性、抗撕裂強度,提高膠料儲存穩定性,對改善和調節聚氨酯的性能有很大作用,傳統的合成方法是在加壓下以氫氧化鈉作催化劑用對苯二酚與環(huán)氧乙烷反應。
曹文君改進(jìn)成用2#氯乙醇常壓醚化并選擇分離得到白色和淺灰色結晶的方法得到HQEE。其實(shí)質(zhì)是威廉姆遜醚的合成反應:首先在反應瓶中按投料比加入對苯二酚、2—氯乙醇、氫氧化鈉,升溫至80"90!,反應一定時(shí)間后,待反應液由深紅色透明狀轉變?yōu)樽厣鞚釥顣r(shí),停止反應。然后靜止,冷凍過(guò)夜后抽濾。濾餅用酸浸泡再用溶劑萃取。分離出有機層,靜止,冷凍過(guò)夜后抽濾,得到氫醌雙羥乙基醚(HQEE)成品。
本實(shí)驗方法改變了用環(huán)氧乙烷加壓生產(chǎn)氫醌雙羥乙基醚(HQEE)的方法,避免了易爆、特種設備的短處,工藝合理、簡(jiǎn)單、易操作,并且產(chǎn)品無(wú)低聚物、粘滯物,易烘干,得到了可應用的產(chǎn)品,同時(shí)方便了使用者,并為擴大化生產(chǎn)提供了客觀(guān)、可靠的依據。
王德信等采用氨基乙醇(AEO)、γ-丁內酯(BLO)在50-100!合成了適合MDI系聚氨酯澆注型彈性體擴鏈劑4-羥基-N-(2-羥已基)-丁酰胺。該擴鏈劑與預聚體相容性好、操作方便、無(wú)毒、使用安全。用4-羥基-N-(2-羥已基)-丁酰胺制得的彈性體硬度范圍寬、性能優(yōu)良,工藝性好。
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