聚氨酯脲(PEUU)類擴鏈劑
聚醚型聚氨酯脲(PEUU)是以聚醚為軟段、分子鏈上同時存在氨酯鍵和脲鍵的一類多嵌段共聚物材料。PEUU與聚醚型聚氨酯的區(qū)別是在PEUU的合成過程中使用了聚氨酯脲(PEUU)類擴鏈劑二元胺,由于聚氨酯脲(PEUU)類擴鏈劑二元胺的使用,就使得PEUU的分子主鏈上同時存在強極性的氨酯鍵和脲鍵。
在氨酯鍵和脲鍵中均含有給質(zhì)子的NH基和受質(zhì)子的羰基C=O,以及受質(zhì)子的醚鍵,這些基團之間可以形成氫鍵,因此氫鍵化是PEUU最顯著的結(jié)構(gòu)特征之一。
本文簡要評述了近年來有關(guān)聚醚型聚氨酯脲氫鍵研究進展。紅外光譜中聚醚型聚氨酯脲的羰基譜帶、特別是脲羰基譜帶受化學組成、硬段的結(jié)構(gòu)和制樣條件等的影響,而呈現(xiàn)復雜的多重譜帶特征,對于這些譜帶目前已經(jīng)作了較系統(tǒng)的歸屬。但是在有關(guān)脲氫鍵的基本結(jié)構(gòu)、脲氫鍵的結(jié)構(gòu)狀態(tài)與硬段結(jié)晶的關(guān)系以及脲氫鍵的定量分析等方面仍有待進行深入的工作。
研究氫鍵的手段有NMR、X2ray衍射、和紅外光譜法等,其中紅外光譜是最常用的手段。氫鍵的形成改變了官能團的鍵力常數(shù)、在紅外譜圖中羰基伸縮振動譜帶的反映為譜帶位置移向低頻、吸收譜帶的強度和峰形也有所變化。
用紅外光譜研究聚氨酯的氫鍵已有相當多的文獻報道,人們對于氨酯氫鍵的氫鍵紅外譜帶歸屬、氨酯氫鍵的結(jié)構(gòu)、氨酯氫鍵的平衡解離等基本特性的認識也比較深入。相比之下,對聚氨酯脲的氫鍵、特別是脲鍵形成的氫鍵特征的研究則十分有限,近年來,我們以紅外光譜為主要手段,較系統(tǒng)地研究了PEUU體系的氫鍵化問題,得到了一些新結(jié)果。
本文將對近年來國內(nèi)外有關(guān)PEUU 氫鍵化紅外譜帶歸屬、脲氫鍵的結(jié)構(gòu)、PEUU的硬段結(jié)晶和脲氫鍵的溫度特性等問題作一簡要評述。
PEUU紅外光譜的基本特征。PEUU紅外光譜的NH區(qū)(3600cm-1~3000cm-1)中存在泛頻譜帶、順反異構(gòu)譜帶等,光譜特征十分復雜。1110cm-1處的醚健吸收通常表現(xiàn)為一個強烈的特征吸收譜帶,但在反應(yīng)注射成型PEUU體系中有時也表現(xiàn)為雙峰,此雙峰與氫鍵的關(guān)系尚不確定。
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴鏈劑固化劑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.
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:85 °C
沸點:443.1°C at 760 mmHg
1540cm-1和1240cm-1的酰胺和譜帶由于N—H和C—H兩種基團振動頻率重疊的緣故,研究得較少。PEUU中的結(jié)構(gòu)中同時存在氨酯羰基和脲羰基,盡管聚氨酯中氨酯羰基的多重譜帶現(xiàn)象已有文獻報道,但是PEUU的紅外譜圖中通常只能觀察到1730cm-1附近的游離氨酯羰基和1710cm-1附近的氫鍵化氨酯羰基。而脲羰基的紅外譜帶則表現(xiàn)得比較復雜。
有關(guān)脲氫鍵文獻中研究最多的是以聚氨酯脲(PEUU)類擴鏈劑脂肪胺擴鏈的PEUU體系,最常用的脂肪族二胺擴鏈劑是ED。在脂肪族二胺擴鏈的PEUU固體材料中通常觀察不到1695cm-1處的游離脲羰基。1685cm-1處的譜帶僅見于Ya2mamoto 的報道。
但是這個譜帶是用分峰技術(shù)識別的,其歸屬尚很難確定。通常認為位于1658cm-1~1666cm-1的譜帶是氫鍵化的脲羰基譜帶。Yamamoto最近指出1665cm-1譜帶為游離脲羰基譜帶,但沒有給出明確的解釋,稍后作者會指出對此譜帶的不同歸屬。1640cm-1或1636cm-1也是兩個常見的氫鍵化脲羰基譜帶。1627cm-1是文獻中報道的頻率最低的脲羰基譜帶,這是對一個結(jié)晶的二脲硬段模型化合物觀察的結(jié)果。
作者的研究集中在以二元胺擴鏈劑3,52二乙基甲苯二胺(DETDA)的芳胺擴鏈PEUU體系。在這個PEUU體系中,游離脲羰基譜帶通常必須用分峰技術(shù)進行識別。但通過設(shè)計一種中間為2000分子量的環(huán)氧丙烷聚醚、兩端為苯基脲鍵端基的液體聚脲模型化合物(UA2000),在其紅外譜圖中可以相當清楚地觀察到1694cm-1和1666cm-1兩個譜帶,1694cm-1譜帶為游離脲羰基譜帶,由于UA2000樣品為液體化合物,脲氫鍵可以存在但不會達到長程有序的程度,所以作者認為1666cm-1為氫鍵化的、短程有序的脲羰基譜帶。
在形成微晶的硬段模型化合物中通常可以觀察到1643cm-1譜帶,反映了脲氫鍵在微晶中的長程有序排列。
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