水性聚氨酯陽(yáng)離子擴(kuò)鏈劑
通過胺類化合物與環(huán)氧樹脂的開環(huán)反應(yīng),合成了一種含有仲醇的叔胺基的二醇的水性聚氨酯陽(yáng)離子擴(kuò)鏈劑,并將水性聚氨酯陽(yáng)離子擴(kuò)鏈劑引入水性聚氨酯中。
水性聚氨酯陽(yáng)離子擴(kuò)鏈劑的使用使水性聚氨酯預(yù)聚過程反應(yīng)溫和、粘度低、溶劑使用量少,乳液VOC含量低,使用該陽(yáng)離子親水?dāng)U鏈劑合成的陽(yáng)離子水性聚氨酯,可用于真皮、人造革的中低層涂飾,木材的封底漆,紙張表面的施膠劑,紡織處理中抗起球劑、織物固色劑及抗靜電劑,合成了陽(yáng)離子水性聚氨酯乳液。
以1,42丁二醇(BD)為引發(fā)劑,辛酸亞錫為催化劑,引發(fā)對(duì)二氧環(huán)己酮(PDO)開環(huán)聚合,得到雙端羥基型聚對(duì)二氧環(huán)己酮預(yù)聚物,再以雙端羥基預(yù)聚物用擴(kuò)鏈劑六亞甲基二異氰酸酯(HDI)制備高分子量的聚對(duì)二氧環(huán)己酮。
采用核磁共振譜對(duì)預(yù)聚物和擴(kuò)鏈產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確認(rèn),研究結(jié)果表明,加入適量的HDI,于150℃反應(yīng)60min,而擴(kuò)鏈產(chǎn)物的粘均分子量可達(dá)到2517×10g/mol,因其具有優(yōu)異的生物相容性和生物可降解性,而且在通用材料領(lǐng)域也引起了越來越多的關(guān)注。
目前合成PPDO最常用的方法是在催化劑催化條件下由單體對(duì)二氧環(huán)己酮(PDO)開環(huán)聚合得到,因開環(huán)聚合條件苛刻,很難在短時(shí)間內(nèi)獲得高分子量的PPDO。擴(kuò)鏈反應(yīng)作為一種簡(jiǎn)便而有效的方法,廣泛應(yīng)用于提高脂肪族聚酯分子量的研究中。
根據(jù)聚酯端基的不同,我們采用常規(guī)方法合成了PPDO預(yù)聚物,22,42二異氰酸酯(TDI).由于PPDO預(yù)聚物分子鏈僅有一端為羥基結(jié)構(gòu),擴(kuò)鏈效果并不明顯,分子量只能提高1倍.為了獲得更好的擴(kuò)鏈效果,本文采用1,42丁(HPPDO),并用雙端羥基預(yù)聚物用擴(kuò)鏈劑六亞甲基二異氰酸酯(HDI),制備高分子量的聚對(duì)二氧環(huán)已酮,在最佳的反應(yīng)條件下,通過雙端羥基預(yù)聚物用擴(kuò)鏈劑PPDO預(yù)聚物的分子量提高了數(shù)十倍。
實(shí)驗(yàn)試劑與儀器:對(duì)二氧環(huán)己酮(p2Dioxanone,PDO),自制,經(jīng)多次蒸餾純化后用氣相色譜分析其純度達(dá)到9918%以上;1,42丁二醇(BD,分析純);辛酸亞錫(SnOct2,純度>95%);六亞甲基二異氰酸酯(HDI,純度>98%);苯酚及1,1,2,22四氯乙烷等均為市售分析純?cè)噭?br />
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴(kuò)鏈劑固化劑MMEA應(yīng)用:聚氨酯彈性體、聚脲樹脂固化劑及環(huán)氧樹脂固化劑.
英文名稱:4,4'-Methylene-bis(2-methyl-6-ethylaniline)
CAS號(hào):19900-72-2
分子式: C19H26N2
400MHz核磁共振儀,以TMS為內(nèi)標(biāo),氘代氯仿為溶劑.采用烏式粘度計(jì)在(30±011)℃恒溫水浴中測(cè)定聚合物特性粘數(shù)[η],以苯酚/1,1,2,22四氯乙烷(1∶1,體積比)為溶劑。
聚合物粘均分子量Mη由Mark2Houwink方程求得:[η]=KMη(α=0163,K=719×10cm/g).1.2 HPPDO預(yù)聚物的合成。
將經(jīng)減壓蒸餾的PDO加入到經(jīng)嚴(yán)格干燥的聚合反應(yīng)瓶中,通氮?dú)?,置于預(yù)先設(shè)定好溫度的恒溫油浴中,按一定比例加入經(jīng)干燥的BD,攪拌5min后,用干燥的注射器注入催化劑SnOct2的甲苯溶液。
雙端羥基預(yù)聚物擴(kuò)鏈制備高分子量聚對(duì)二氧環(huán)己酮2191聚合一定時(shí)間.反應(yīng)結(jié)束后,將產(chǎn)物迅速冷卻至室溫,經(jīng)粉碎得到HPPDO預(yù)聚物,在真空烘箱中干燥備用。
HPPDO與HDI的擴(kuò)鏈反應(yīng)。將一定量的HPPDO預(yù)聚物置于干燥的反應(yīng)瓶中,抽真空、通氮?dú)?,反?fù)操作3次.在N2氣保護(hù)下放入預(yù)先設(shè)定好溫度的恒溫油浴中,待完全熔融后,用干燥的注射器注入一定量的HDI作為擴(kuò)鏈劑,反應(yīng)一定時(shí)間后迅速將其置于冰水中冷卻,得到目標(biāo)擴(kuò)鏈產(chǎn)物(HPPDO2H).
在目前有關(guān)PPDO的研究報(bào)道中,以SnOct2PDO單體開環(huán)聚合是最常用的制備PPDO的方法.根據(jù)Kricheldorf等提出的二次插入理論,采用該合成方法所得到的PPDO預(yù)聚物分子鏈的一端為羥基,而另一端為羧基結(jié)構(gòu),鏈劑難以獲得理想的擴(kuò)鏈效果.為了獲得兩端均為羥基的PP預(yù)聚物42丁二醇作為引發(fā)劑制得雙端羥基型聚對(duì)二氧環(huán)己酮。
擴(kuò)鏈劑就是增加鏈的長(zhǎng)度,本質(zhì)上是增加聚合物的分子量,把短鏈分子變成長(zhǎng)鏈大分子。分子量增大后,其力學(xué)性能、耐溫、耐磨性能均會(huì)提高。
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