高反應(yīng)活性化合物擴(kuò)鏈劑
采用高反應(yīng)活性化合物擴(kuò)鏈劑,擴(kuò)鏈反應(yīng)按Scheme2進(jìn)行?;鶊F(tuán)—NCO,是一類反應(yīng)活性極高的化合物,極易與水或羥基類化合物發(fā)生反應(yīng)。在HPPDO的擴(kuò)鏈反應(yīng)中,利用高反應(yīng)活性化合物擴(kuò)鏈劑和預(yù)聚物兩端的羥基反應(yīng)生成氨酯鍵,從而使分子量獲得大幅度增加。
在影響擴(kuò)鏈反應(yīng)的因素中,高反應(yīng)活性化合物擴(kuò)鏈劑的用量是最重要的.極少量擴(kuò)鏈劑用量的改變就可使擴(kuò)鏈效果發(fā)生很明顯的變化。從理論上講,當(dāng)反應(yīng)體系中n(OH)∶n(NCO)=1∶1時(shí),—NCO和—OH完全反應(yīng),達(dá)到最好的擴(kuò)鏈效果,擴(kuò)鏈產(chǎn)物的特性粘數(shù)達(dá)到最大值.由于測(cè)定預(yù)聚物中羥基的含量非常困難,只能利用HDI性粘數(shù)的變化情況。
不同特性粘數(shù)的預(yù)聚物經(jīng)HDI,反應(yīng)溫度為150℃,反應(yīng)時(shí)間為40min??梢钥吹街叻磻?yīng)活性化合物擴(kuò)鏈劑用量的增加,產(chǎn)物的特性粘數(shù)反而開始下降。加入HDI后,擴(kuò)鏈反應(yīng)隨即發(fā)生,產(chǎn)物的特性粘數(shù)隨加入的NCO基團(tuán)的增加不斷增長(zhǎng)。
在最佳反應(yīng)條件下,當(dāng)體系中n(OH)∶n(NCO)=1∶1時(shí),擴(kuò)鏈反應(yīng)達(dá)到最佳效果,擴(kuò)鏈產(chǎn)物的特性粘數(shù)達(dá)到最大值.隨著TDI用量的進(jìn)一步增加,NCO基團(tuán)開始過量,此時(shí)過量的異氰酸酯從擴(kuò)鏈劑轉(zhuǎn)變?yōu)榉舛藙十a(chǎn)物特性粘數(shù)也隨之下降。
預(yù)聚物的分子量對(duì)擴(kuò)鏈效果也有明顯的影響.為了能更清楚地說明這個(gè)問題,我們采用PPDO均聚物的2方程計(jì)算不同預(yù)聚物經(jīng)擴(kuò)鏈后在達(dá)到最大特性粘數(shù)時(shí)的粘均分子量,雖然擴(kuò)鏈劑的引入使得用該公式計(jì)算所得的粘均分子量數(shù)值與實(shí)際值有所偏差,但以此進(jìn)行相對(duì)比較仍不失為一種好方法。
分子量越小的預(yù)聚物經(jīng)擴(kuò)鏈所得到的產(chǎn)物分子量增長(zhǎng)倍數(shù)越大.其中HPPDO10經(jīng)擴(kuò)鏈后產(chǎn)物的粘均分子量增長(zhǎng)了52倍,但由于預(yù)聚物的分子量過低,擴(kuò)鏈產(chǎn)物的分子量最高只能達(dá)到57100g/mol.隨著預(yù)聚物分子量的提高,反應(yīng)體系的粘度也隨之升高,端羥基的數(shù)目和活性都隨之降低,擴(kuò)鏈效率自然隨之下降.綜合兩個(gè)方面因素,預(yù)聚物HPPDO50經(jīng)擴(kuò)鏈后分子量達(dá)到最高值2517×10g/mol。
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.
包裝: 25kg/桶
胺值:390-408 KOH mg/g
丙酮不溶物:無
總氯:10ppm以下
純度:98.0%
反應(yīng)時(shí)間對(duì)HPPDO擴(kuò)鏈反應(yīng)的影響。特性粘數(shù)[η]=0124dL/g的HPPDO50于150℃加入0124mLHDI時(shí)擴(kuò)鏈產(chǎn)物特性粘數(shù)隨反應(yīng)時(shí)間的變化情況.在反應(yīng)的前30min內(nèi),產(chǎn)物的特性粘數(shù)增長(zhǎng)非常迅速,從預(yù)聚物的0124dL/g增長(zhǎng)到產(chǎn)物的1129dL/g.30min后產(chǎn)物特性粘數(shù)增長(zhǎng)速度開始變緩。
在60~100min之間,產(chǎn)物特性粘數(shù)相對(duì)穩(wěn)定。這是因?yàn)殡S著反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng),擴(kuò)鏈反應(yīng)雖然仍在發(fā)生,但由于加熱時(shí)間的延長(zhǎng)導(dǎo)致了產(chǎn)物一定程度的熱降解,使產(chǎn)物的特性粘數(shù)并沒有隨時(shí)間的增加而增長(zhǎng),甚至有所下降.因此60min為最佳擴(kuò)鏈反應(yīng)時(shí)間。
擴(kuò)鏈劑HDI用量為0124mL時(shí),[η]=0124dL/g的HPPDO50in時(shí)的產(chǎn)物特性粘數(shù)在不同反應(yīng)溫度下的變化情況.為了使HPPDO獲得較好的流動(dòng)性,120℃.擴(kuò)鏈產(chǎn)物的特性粘數(shù)隨反應(yīng)溫度的增加變化較大,產(chǎn)物特性粘數(shù)的最大值出現(xiàn)在150℃.,隨著溫度的升高,預(yù)聚物的熔體粘度降低,鏈段活動(dòng)能力增強(qiáng),從而提高了HPPDO端基的反應(yīng)活性,故擴(kuò)鏈產(chǎn)物的特性粘數(shù)隨溫度的升高而明顯增長(zhǎng)。
但由于反應(yīng)體系中存在聚合物的熱降解反應(yīng),當(dāng)溫度過高時(shí),熱降解程度加深.雖然擴(kuò)鏈反應(yīng)仍在進(jìn)行,但同時(shí)伴隨產(chǎn)物的熱降解反應(yīng),特性粘數(shù)反而有所下降.因此,選擇合適的溫度,既要讓預(yù)聚物鏈端獲得足夠的活動(dòng)能力,又不能讓體系中熱降解反應(yīng)過于劇烈。
HPPDO2H擴(kuò)鏈產(chǎn)物的表征,進(jìn)行核磁共振分析。出現(xiàn)了屬于聚對(duì)二氧環(huán)己酮結(jié)構(gòu)上三類亞甲基上氫的峰,其化學(xué)位移分別出現(xiàn)在δ4129(Hc),δ4111(Ha)和δ3173(Hb)處.同時(shí)也檢測(cè)到來自丁二醇的兩類亞甲基上氫的特征峰,其化學(xué)位移分別位于δ4106(He)和1166(Hd)處.除此之外,在δ3108(Hi),1142(Hj)和1126(Hk)處,還出現(xiàn)了來自于HDI上三類亞甲基上氫的特征峰,且其峰積分面積比約為1∶1∶1.這充分說明HDI參與擴(kuò)鏈反應(yīng)后進(jìn)入到了聚合物分子鏈段中間,使其兩端具有相對(duì)對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。
上述結(jié)果表明,擴(kuò)鏈劑確實(shí)有效地與預(yù)聚物發(fā)生了預(yù)想的反應(yīng),產(chǎn)物的分子量也得到了大幅度的提高。
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