耐黃變聚氨酯樹脂固化劑
采用TDI大量過量的方式來合成耐黃變聚氨酯樹脂固化劑,羥基基本上是被TDI上的—NCO包圍,未反應(yīng)的羥基和TDI上的—NCO反應(yīng)的概率大,得到的耐黃變聚氨酯樹脂固化劑就接近理想反應(yīng),TDI過量越多,反應(yīng)接近理想反應(yīng)的程度越大。
TDI過量得越多,體系黏度越低,繼續(xù)增大TDI的含量,按黏度的趨勢,體系黏度會(huì)繼續(xù)降低,但凝膠時(shí)間相差已經(jīng)不是太大了,而且凝膠所需時(shí)間已經(jīng)很長了,這么長的時(shí)間足夠分離時(shí)不凝膠也不固化??紤]到隨著體系中未反應(yīng)TDI含量的增加,會(huì)導(dǎo)致后處理能耗加重,所以確定TDI與TMP的質(zhì)量配比為5∶1。
反應(yīng)溫度的影響。溫度是TDI-TMP加成反應(yīng)重要的影響因素。反應(yīng)溫度越高,反應(yīng)速度越快,反應(yīng)完成所需時(shí)間越短,但是反應(yīng)溫度越高,副反應(yīng)越多,產(chǎn)物的黏度越大,各種物料越容易被氧化,產(chǎn)物的顏色越深,而且反應(yīng)溫度越高,TDI分子的2個(gè)—NCO基團(tuán)的活性差異越小,這樣得到的產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量分布越不均勻。
另一方面,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),外界所給予的能量越多,越不利于反應(yīng)的控制,反應(yīng)體系黏度迅速增加甚至有可能造成凝膠。因此,在合成反應(yīng)中要避免高溫。
加料方式對(duì)合成預(yù)聚物性能的影響。在耐黃變聚氨酯樹脂固化劑的合成工藝中,加料方式有多種,而且不同的加料方式對(duì)產(chǎn)物影響較大。本文試驗(yàn)了3種加料方式,第1種是一次加料,即將脫水的TMP、TDI和醋酸丁酯一起加入到反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。該法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單,節(jié)約設(shè)備,縮短反應(yīng)時(shí)間。
擴(kuò)鏈劑HQEE|對(duì)苯二酚二羥乙基醚-固體
對(duì)苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HQEE)-固體是一種對(duì)稱的芳香族二醇擴(kuò)鏈劑。它與MDI有著良好的配伍性,能明顯提高、改善制品的抗張強(qiáng)度、硬度和回彈性能。
HQEE/MDI是與MOCA/TDI并列的一個(gè)PU彈性體系列,使用該產(chǎn)品的PU一般用于對(duì)產(chǎn)品物理性能有高要求的領(lǐng)域.
產(chǎn)品基本要素
外觀:白色結(jié)晶狀粉末
Cas No:104-38-1
月產(chǎn)量:10噸
包裝方式:紙板桶,內(nèi)襯黑色塑料袋;20公斤裝。
對(duì)苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HQEE)-固體是一種對(duì)稱的芳香族二醇擴(kuò)鏈劑。它與MDI有著良好的配伍性,能明顯提高、改善制品的抗張強(qiáng)度、硬度和回彈性能。
HQEE/MDI是與MOCA/TDI并列的一個(gè)PU彈性體系列,使用該產(chǎn)品的PU一般用于對(duì)產(chǎn)品物理性能有高要求的領(lǐng)域.
HQEE是一種代替MOCA的新型無毒擴(kuò)鏈劑。廣泛應(yīng)用于MDI的PUR體系(CPU、TPU、MPU)中。能顯著提高PUR制品的耐溫等級(jí)、力學(xué)性能(撕裂強(qiáng)度、剪切性、硬度、回彈性等),提高M(jìn)PU膠料儲(chǔ)存穩(wěn)定性、防止燒焦。很好地改善和調(diào)節(jié)了PUR的性能。MDI/HQEE常用于對(duì)制品物理性能有高要求的領(lǐng)域。如:油井密封件、叉車輪胎、液壓汽缸密封件、傳送帶等PU制品,對(duì)改善高回彈微孔泡沫制品性能很有幫助。
然而一次加料的方式中,反應(yīng)過程中的溫度難控制,產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量分布不均勻,黏度大。第2種是將固體的TMP分次加料,即分多次將固體TMP加到TDI-醋酸丁酯溶液中進(jìn)行反應(yīng)。第3種是將脫水后的TMP保溫在60℃以上(防止TMP析出),在攪拌下將TMP溶液滴加到TDI-醋酸丁酯溶__液中進(jìn)行反應(yīng)。
溫度對(duì)產(chǎn)物的黏度和顏色影響較大,對(duì)產(chǎn)物的固體分含量、密度、—NCO值影響不大。TMP在低于40℃時(shí)易析出,因此反應(yīng)低限溫度不宜低于40℃。本實(shí)驗(yàn)突破了先低溫再高溫反應(yīng)的傳統(tǒng)思路,采用一直在較低溫度下反應(yīng),適當(dāng)增加反應(yīng)時(shí)間。
結(jié)果表明,反應(yīng)不僅能夠進(jìn)行,而且趨于理想反應(yīng),所得到的反應(yīng)產(chǎn)物顏色淺,相對(duì)分子質(zhì)量小,黏度低,流動(dòng)所需溫度低,這樣的產(chǎn)物適合在薄膜蒸發(fā)器中進(jìn)行游離TDI的分離。因此,該合成反應(yīng)選擇在較低溫度下進(jìn)行,延長反應(yīng)時(shí)間使反應(yīng)完全,反應(yīng)溫度控制在50℃,1h滴加完全后,再繼續(xù)反應(yīng)4h,得到的加成產(chǎn)物直接在薄膜蒸發(fā)器上進(jìn)行游離TDI的分離,得到了性能優(yōu)良的無毒固化劑。
在第3種工藝中,TDI相對(duì)于TMP過量,4位—NCO反應(yīng)幾率較大,因而反應(yīng)均勻。而且滴加法反應(yīng)過程容易控制,反應(yīng)趨于理想化,合成的產(chǎn)品相對(duì)分子質(zhì)量分布均勻,黏度低,在薄膜蒸發(fā)器中分離游離TDI過程中操作穩(wěn)定。所以選擇用第3種加料方式進(jìn)行加料。
溶劑的影響。在相同溫度及固含量,不同溶劑體系的黏度是不相同。早期用環(huán)己酮作溶劑以完成均相加成反應(yīng),但產(chǎn)物顏色深,氣味大,不宜使用。
后來的研究中,多用甲苯、二甲苯和醋酸丁酯的混合溶劑,效果較佳。本研究中,采用單一溶劑醋酸丁酯,是因?yàn)閱我坏娜軇┢湮锢硖匦詥我?,便于后處理中的分離,分離后的溶劑循環(huán)使用。
合成了相對(duì)分子質(zhì)量小、黏度低、流動(dòng)所需溫度低的適合在薄膜蒸發(fā)器中進(jìn)行游離TDI分離的TDI-TMP預(yù)聚物。
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