曼尼期(Mannich)反應(yīng)生成固化劑
曼尼期(Mannich)反應(yīng)生成固化劑采用的胺類主要有乙二胺、二乙烯三胺、己二胺、間苯二胺和苯二甲胺等。此類改性胺部屬于酚醛改性胺范疇.
曼尼期(Mannich)反應(yīng)生成固化劑分子中含有酚羥基和胺類活潑氫,大大加強(qiáng)了反應(yīng)活性,提高了胺基與環(huán)氧基團(tuán)的固化反應(yīng)速度。
曼尼期(Mannich)反應(yīng)生成固化劑極易形成高度網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu).同時(shí)帶有的酚醛骨架結(jié)構(gòu).進(jìn)一步提高了熱變形溫度,改善了樹脂固化物本身耐熱性、耐腐蝕性的不足,因而得以廣泛用于固化防腐涂層、粘接、層壓材料和玻璃鋼制作等方面。酚醛改性胺固化劑合成方法有兩種:
(1).一步法:將酚類、胺類及醛各反應(yīng)原料依據(jù)一定的摩爾比投入反應(yīng)釜中,在適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件下合成改性胺固化劑.
(2).二步法:酚和醛預(yù)縮合成低分子量樹脂,再與胺反應(yīng)得到液態(tài)醛亞胺,此法關(guān)鍵在于掌握好酚和醛的投料比。生成樹脂分子量愈低愈好.否則與胺基化合徹進(jìn)行加成反應(yīng)得到的胺值偏低,且流動(dòng)性差。
兩種工藝路線懼能合成改性胺.但后者實(shí)際操作難度大、生產(chǎn)周期長、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,前者操作簡便、反應(yīng)易于控制、工藝穩(wěn)定、生產(chǎn)周期短,僅6—8h/批,設(shè)備利用率高,目前廠家都采用一步法生產(chǎn)。目前市售固化劑如JA—l,701,.702,703,703-A,T31俱屬于酚醛改性胺范疇,不過同一產(chǎn)品,不同生產(chǎn)廠家工藝控制參數(shù)不一樣,而且添加了合適的助劑。
固化劑擴(kuò)鏈劑DMTDA固化速度比DETDA要慢很多,可與DETDA 以不同比例混合使用,以調(diào)節(jié)固化速度來滿足不同需求.
1、二甲硫基甲苯二胺-DMTDA位阻型芳香二胺,甲硫基和甲基的位阻作用使的其活性比TDA和DETDA低,它與預(yù)聚體的反應(yīng)速度比DETDA延長5-9倍.
2、二甲硫基甲苯二胺-固化劑擴(kuò)鏈劑DMTDA的活性比MOCA高,在低NOC含量的預(yù)聚體中采用二甲硫基甲苯二胺-固化劑擴(kuò)鏈劑DMTDA固化的澆注時(shí)間比MOCA短,對于工人生產(chǎn)操作,提高生產(chǎn)效益來說更合適。
3、固化溫度可以降至室溫(預(yù)熱溫度可在25度至100度范圍內(nèi)調(diào)節(jié))
4、當(dāng)量低為107(MOCA為133.5),固化同量預(yù)聚體消耗量低降低成本。
5、合成的PU(聚氨酯)性能和耐堿性優(yōu)于MOCA固化產(chǎn)品, 注射型彈性體效果更佳。
6、MOCA固化時(shí)需高溫會(huì)揮發(fā)出致癌物質(zhì),而DMTDA在常溫使用則不會(huì)揮發(fā)出致癌物質(zhì),是國際公認(rèn)的環(huán)保型擴(kuò)鏈劑(固化劑)。
7、與傳統(tǒng)固化劑MOCA相比,二甲硫基甲苯二胺-DMTDA具有許多優(yōu)點(diǎn):常溫下是液體,使用方便,可進(jìn)行室溫固化;固化物力學(xué)性能可與MOCA媲美與國外同類產(chǎn)品相比,物理力學(xué)性能基本相同,價(jià)格更低,可降低制品成本,因此本產(chǎn)品是傳統(tǒng)固化劑的理想代用品.
二甲硫基甲苯二胺,DMTDA,E300產(chǎn)品用途和產(chǎn)品優(yōu)勢
一種新型的聚氨酯彈性體固化交聯(lián)劑,其中主要有兩種異構(gòu)體即2,4—和2,6—二甲硫基甲苯二胺的混合物(比例大約為77~80/17~20),與通常使用的MOCA相比,常溫下是黏度較低的液體,能適用于低溫下施工操作,化學(xué)使用當(dāng)量低等優(yōu)點(diǎn).
二甲硫基甲苯二胺-固化劑擴(kuò)鏈劑DMTDA是一種新型的聚氨酯彈性體固化交聯(lián)劑,等同于 Ethancure 300,其中主要有兩種異構(gòu)體即2,4—和2,6—二甲硫基甲苯二胺的混合物(比例大約為77~80/17~20),與通常使用的MOCA相比,常溫下是黏度較低的液體,能適用于低溫下操作,化學(xué)使用當(dāng)量低等優(yōu)點(diǎn)。DMTDA是一只環(huán)保低毒液體型二胺擴(kuò)鏈劑,主要用于聚氨酯彈性體,RIM(反應(yīng)注射成型),SPUA(噴涂聚脲彈性體)和膠粘劑上;同時(shí)也可用作環(huán)氧樹脂固化劑,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于聚氨酯膠輥、醫(yī)學(xué)、沖壓成型等方面,此外它在汽車、金屬礦、紡織、造紙、印刷業(yè)都有廣泛應(yīng)用.
曼尼期反應(yīng)中可以對苯酚進(jìn)行改性以改善樹脂固化物的韌性。例如,根據(jù)經(jīng)典有機(jī)化學(xué)烯烴在其烴上取代反應(yīng)的原理,利用苯酚芳環(huán)上經(jīng)基鄰對位三個(gè)活潑氫位置中的一個(gè)引入帶有共扼雙鍵的柔性長鏈.余下的兩個(gè)活潑氫位置仍能發(fā)生曼尼斯反應(yīng).由此得到的改性產(chǎn)物與環(huán)氧樹脂固化時(shí),固化劑分子中的長的更性鏈參與固化結(jié)構(gòu).極大地改善了樹脂固化物的腑栓和柔韌性,具有更高的附著力和粘接力。
苯酚(Phenol,C6H5OH)是一種具有特殊氣味的無色針狀晶體,有毒,是生產(chǎn)某些樹脂、殺菌劑、防腐劑以及藥物(如阿司匹林)的重要原料。也可用于消毒外科器械和排泄物的處理,皮膚殺菌、止癢及中耳炎。熔點(diǎn)43℃,常溫下微溶于水,易溶于有機(jī)溶劑;當(dāng)溫度高于65℃時(shí),能跟水以任意比例互溶。苯酚有腐蝕性,接觸后會(huì)使局部蛋白質(zhì)變性,其溶液沾到皮膚上可用酒精洗滌。小部分苯酚暴露在空氣中被氧氣氧化為醌而呈粉紅色。遇三價(jià)鐵離子變紫,通常用此方法來檢驗(yàn)苯酚。
苯酚分子由一個(gè)羥基直接連在苯環(huán)上構(gòu)成。由于苯環(huán)的穩(wěn)定性,這樣的結(jié)構(gòu)幾乎不會(huì)轉(zhuǎn)化為酮式結(jié)構(gòu)。酚羥基的氧原子采用sp2雜化,提供一對孤電子與苯環(huán)的6個(gè)碳原子共同形成離域鍵。
大π鍵加強(qiáng)了烯醇的酸性,羥基的推電子效應(yīng)又加強(qiáng)了O-H鍵的極性,因此苯酚中羥基的氫可以電離出來。
可吸收空氣中水分并液化。有特殊臭味,極稀的溶液有甜味。腐蝕性極強(qiáng)。化學(xué)反應(yīng)能力強(qiáng)。與醛、酮反應(yīng)生成酚醛樹脂、雙酚A,與醋酐;水楊酸反應(yīng)生成醋酸苯酯、水楊酸酯。還可進(jìn)行鹵代、加氫、氧化、烷基化、羧基化、酯化、醚化等反應(yīng)。
苯酚在通常溫度下是固體,與鈉不能順利發(fā)生反應(yīng),如果采用加熱熔化苯酚,再加入金屬鈉的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),苯酚易被還原,在加熱時(shí)苯酚顏色發(fā)生變化而影響實(shí)驗(yàn)效果。
有人在教學(xué)中采取下面的方法實(shí)驗(yàn),操作簡單,取得了滿意的實(shí)驗(yàn)效果。在一支試管中加入2-3毫升無水乙醚,取黃豆粒大小的一塊金屬鈉,用濾紙吸干表面的煤油,放入乙醚中,可以看到鈉不與乙醚發(fā)生反應(yīng)。然后再向試管中加入少量苯酚,振蕩,這時(shí)可觀察到鈉在試管中迅速反應(yīng),產(chǎn)生大量氣體。這一實(shí)驗(yàn)的原理是苯酚溶解在乙醚中,使苯酚與鈉的反應(yīng)得以順利進(jìn)行。
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