自乳化聚氨酯乳液擴(kuò)鏈劑
采用預(yù)聚體分散法合成自乳化聚氨酯乳液,討論了乙二胺自乳化聚氨酯乳液擴(kuò)鏈劑對(duì)乳液及膠膜性能的影響,并將乙二胺自乳化聚氨酯乳液擴(kuò)鏈劑與用水作擴(kuò)鏈劑的乳液及膠膜性能進(jìn)行了對(duì)比。
自乳化聚氨酯乳液擴(kuò)鏈劑乙二胺的酰基化改性影響。從合成產(chǎn)物的紅外光譜圖中可以看到,在1652cm-1左右處有很強(qiáng)的吸收峰,對(duì)應(yīng)C=O的伸縮振動(dòng),即酰胺帶。在3292cm-1處的譜帶是游離的N-H的伸縮振動(dòng),3087cm-1處的譜帶是形成氫鍵而締合的N-H的伸縮振動(dòng),均成單峰,說(shuō)明為仲酰胺;1556cm-1處的譜帶是N-H的彎曲振動(dòng),強(qiáng)度大,非常特征,即酰胺帶;1289cm-1處的譜帶是C-N的伸縮振動(dòng),即酰胺帶。根據(jù)這些特征峰的存在,可以推斷合成產(chǎn)物的化學(xué)式為H3COCHN(CH2)2NHCOCH3,符合預(yù)期的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
氮含量的測(cè)定。測(cè)得合成產(chǎn)物的氮為19。39%,乙二胺與冰乙酸反應(yīng)可能有如下3種產(chǎn)物,其化學(xué)式分別為H3COCHN(CH2)2NHCOCH3,(H3COC)2N(CH2)2NHCOCH3,(H3COC)2N(CH2)2N(COCH3)2,其理論氮含量分別為19。44%,15。05%,12。28%。而實(shí)測(cè)值為19。39%,與19。44%接近,所以可以推斷合成產(chǎn)物的化學(xué)式為H3COCHN(CH2)2NHCOCH3。核磁共振氫譜分析。
采用1H-NMR對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行表征,合成產(chǎn)物的1H核磁共振譜圖可以看到,乙二胺?;男院蟮馁|(zhì)子共振吸收峰均出現(xiàn)。在化學(xué)位移=3。10處(s,4H),為原乙二胺兩個(gè)亞甲基的氫吸收峰,在=1。78處(s,6H),為乙?;蟽蓚€(gè)甲基氫的吸收峰,-NH-的活潑氫峰與D2O峰在=4。65處重疊。1H核磁共振譜圖分析的結(jié)果進(jìn)一步證明,合成產(chǎn)物為二乙酰乙二胺,其化學(xué)結(jié)構(gòu)為CH3OCHNCH2CH2NHCOCH3。
4,4'-亞甲基雙(2-乙基)苯胺(芳香族二胺類擴(kuò)鏈劑MOEA)用途
本品為氨基鄰位乙基取代的芳香族二胺類擴(kuò)鏈劑,與TDI和MDI預(yù)聚體有著良好的相容、配伍性,反應(yīng)速度較快,與E100搭配可用于反應(yīng)注射成型和聚脲噴涂工藝,制品具有優(yōu)良的物理以及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。用于聚脲彈性防水材料,可有效提高材料的強(qiáng)度、耐植物穿刺和耐老化性能。本品也可用作環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑,賦予制品良好的抗張、耐撕裂、電絕緣及耐熱等性能。
擴(kuò)鏈劑反應(yīng)活性的測(cè)定。擴(kuò)鏈劑的種類不同,其活性也有很大區(qū)別,選擇適當(dāng)?shù)臄U(kuò)鏈劑可以控制凝膠時(shí)間。本體系采用的是二胺類擴(kuò)鏈劑,一般來(lái)說(shuō)如果擴(kuò)鏈劑的胺基接在吸電子基團(tuán)上,則其容易給出活性H+,這一類擴(kuò)鏈劑就相對(duì)活潑;如果胺基接在富電子基團(tuán)上則對(duì)胺基上H+的穩(wěn)定性有利,因此會(huì)減弱二胺類擴(kuò)鏈劑的活性。擴(kuò)鏈劑的活性與整個(gè)二胺的分子結(jié)構(gòu)及空間位阻等因素也有一定的關(guān)系。
按照D-2000擴(kuò)鏈劑=73(質(zhì)量比),NCO指數(shù)為1.05,算得藥品用量,測(cè)得乙二胺擴(kuò)鏈劑體系的凝膠時(shí)間為4。6s,而在相同情況下,用二乙酰乙二胺擴(kuò)鏈的聚脲的凝膠時(shí)間為53s。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,用二乙酰乙二胺作擴(kuò)鏈劑,可大大降低聚脲的反應(yīng)速率,延長(zhǎng)凝膠時(shí)間。乙二胺分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單空間位阻小,胺基上的H+活性很大,而改性的新擴(kuò)鏈劑二乙酰乙二胺,在結(jié)構(gòu)上以-COCH3取代了原結(jié)構(gòu)上的活潑H原子,增加了位阻效應(yīng),且-COCH3為供電子基團(tuán),從而降低了其反應(yīng)活性,延長(zhǎng)了凝膠時(shí)間。
異氰酸酯同各種活潑氫化合物的相對(duì)反應(yīng)活性以酰胺基最小。本文采用?;椒▽?duì)二胺擴(kuò)鏈劑乙二胺進(jìn)行改性,合成全新的位阻型酰胺擴(kuò)鏈劑二乙酰乙二胺。
主要藥品。乙二胺EDA,分析純;磷酸、冰乙酸,分析純,天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠。
合成工藝。在裝有攪拌器、溫度計(jì)、恒壓滴液漏斗和回流冷凝管的四口燒瓶中,先加入30。00g的乙二胺,然后控制溫度在80以下,在50min內(nèi)滴加完90g冰乙酸和0。45g磷酸的混合物。滴加時(shí),四口瓶中冒白煙,產(chǎn)生大量白色固體。滴加完后加熱回流2h,并控制溫度在120。期間反應(yīng)物變成黃色有粘性的液體?;亓鹘Y(jié)束,蒸餾出反應(yīng)產(chǎn)生的水,再回流,總反應(yīng)時(shí)間3h。反應(yīng)完后,倒出反應(yīng)物,放置一段時(shí)間后稱重、研磨、抽濾、洗滌,最后在120下真空干燥至恒重,徹底去除殘留的乙酸,得到產(chǎn)物。
產(chǎn)品的精制。將一定量的合成產(chǎn)物加入燒杯中,同時(shí)加少量的蒸餾水,用封閉式電爐對(duì)其進(jìn)行加熱,制備熱飽和溶液。熱飽和溶液稍冷卻后,加入1%~5%(以合成產(chǎn)物質(zhì)量比)左右的活性炭進(jìn)行脫色。加入活性炭后搖勻,使其均勻分布在溶液中,然后加熱微沸5~10min。最后用布氏漏斗進(jìn)行減壓抽濾,抽濾前先將布氏漏斗預(yù)熱,并用少量溶劑潤(rùn)濕濾紙。待濾紙緊貼后迅速倒入熱的待過(guò)濾液,并用極少量熱溶劑洗滌錐形瓶及活性炭等。
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