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活性雙官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-8-22 11:38:04 |
本文介紹活性雙官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑。
本文以聚四亞甲基醚二醇與4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯反應(yīng)生成的預(yù)聚物分別與活性雙官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑為乙二硫醇(Ⅰ)半胱胺(Ⅱ)，乙醇胺(Ⅲ)，巰基乙醇(Ⅳ)進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)合成四種熱塑彈性體嵌段聚醚氨酯(SPEU)，并測(cè)定了其機(jī)械性能與抗凝血性能。
活性雙官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:這四種熱塑性彈性體具有較高的抗張強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率，并具有較好的抗凝血性能。
聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)，又名聚四氫呋喃、聚四甲撐醚二醇、 四氫呋喃均聚醚等，其英文名稱為Polytetramethylene Ether Glycol，簡(jiǎn)稱PTMEG。其分子式為HO[CH2CH2CH2CH2O]n H ，是由單體四氫呋喃(THF)在催化劑的存在下 ，經(jīng)陽離子開環(huán)聚合得到的均聚物，是一種伯羥端基的線性聚醚二醇，常溫下為白色蠟狀固體，當(dāng)溫度超過室溫時(shí)熔化為透明、無色液體，易溶解于醇、酯、酮、芳烴和氯化烴，不溶于酯肪烴和水。
PTMEG主要用于生產(chǎn)聚氨酯彈性體、聚氨酯彈性纖維( 國(guó)內(nèi)稱氨綸， 國(guó)際稱Spandex)和酯醚共聚彈性體。國(guó)外PTMEG的最大消費(fèi)市場(chǎng)是氨綸，占49%左右；其次是聚氨酯彈性體， 占35%左右； 酯醚共聚彈性體占15%左右。PTMEG是生產(chǎn)聚氨酯彈性體制品中十分重要的聚醚多元醇原料。國(guó)內(nèi)PTMEG主要用于氨綸和聚氨酯彈性體生產(chǎn)， 用于酯醚共聚彈性體基本上是空白。
生產(chǎn)PTMEG的原料是四氫呋喃，單體四氫呋喃進(jìn)行開環(huán)聚合，形成主鏈由碳鏈和醚鏈組成的二醇類，線性結(jié)構(gòu)，羥基位于主鏈的兩端。由于PTMEG的主鏈?zhǔn)怯商兼満兔焰溄M成，由于不含不飽和鍵，柔順性好，因而有較好的耐老化性能，力學(xué)性能最佳；又由于不含酯鍵，而有較好的耐水解性能。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)產(chǎn)品用途
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可應(yīng)用于硬泡、軟泡、涂料、膠粘劑、密封劑、彈性體、典型的使用量為多元醇的1-5%。4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA還可應(yīng)用于噴涂聚脲、及多種用于金屬和混凝土修補(bǔ)的化合物。
軟泡
大塊泡沫 - 在標(biāo)準(zhǔn)的TDI和高回彈泡沫組合料中,加入3-5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和承載性能,在多數(shù)情況下,這些優(yōu)點(diǎn)在降低泡沫密度得以實(shí)現(xiàn)在聚酯泡沫中,同樣比例的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以顯著提高撕裂強(qiáng)度和承載性能,而不影響泡沫的其他性能。
冷模塑泡沫 - 在商業(yè)應(yīng)用中已經(jīng)證實(shí),加入1-2php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 可降低密度、軟化泡沫,從而使泡沫性能得以優(yōu)化。還可以增強(qiáng)拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和延伸率,縮短脫模時(shí)間。
硬泡
聚氨酯硬泡 – 在有水或無水硬泡體系中使用3-5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA, 可明顯提高泡沫的壓縮強(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性,同時(shí)降低易脆性,提高閉孔率,降低導(dǎo)熱系數(shù)。
聚異氰脲酸酯硬泡 - - 在系統(tǒng)中加入5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高壓縮強(qiáng)度100%,在高比例水發(fā)泡或全水發(fā)泡中,尺寸穩(wěn)定性顯著改善。
涂料/膠粘劑/密封劑/彈性體
涂料 - - 4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室溫熟化.配合適當(dāng)?shù)拇呋瘎┕彩旎瘎?可以生產(chǎn)用于噴涂、澆鑄法的組合料系統(tǒng)。用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化劑的配方,可以提高粘著性和表面質(zhì)量。
膠粘劑 - 4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基層更好地潤(rùn)濕,熟化后的聚合物與涂敷的表面更好地粘著。硬彈性體- - 4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于MDI半預(yù)聚物的熟化,以生產(chǎn)一系列硬度高的彈性體。
軟彈性體 – 使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化劑可以延長(zhǎng)釜中壽命,從而生產(chǎn)用作工業(yè)密封材料的軟彈性體。
擴(kuò)鏈反應(yīng)。將一定質(zhì)量的預(yù)聚體加入三口燒瓶中，然后加入預(yù)聚體質(zhì)量50%左右的丙酮，攪拌使其完全溶解。
PTMEG產(chǎn)品按相對(duì)分子質(zhì)量分為250、650、1 000、1 400、1 800、2 000、3 000幾種，工業(yè)化生產(chǎn)可根據(jù)市場(chǎng)需要調(diào)整其相對(duì)分子質(zhì)量，從而生產(chǎn)出不同規(guī)格的產(chǎn)品。
PTMEG理化性質(zhì)：無色，可燃；工業(yè)包裝，干氮密封的罐。儲(chǔ)存于帶保溫和加熱盤管的儲(chǔ)罐內(nèi)，遠(yuǎn)離火種、熱源。以槽車(配加熱管)按易燃有毒物品儲(chǔ)運(yùn)。
均相催化劑PTMEG工藝。傳統(tǒng)工藝用氟磺酸作催化劑，該催化劑比較便宜，且不需消耗酸酐。聚合反應(yīng)完成后，反應(yīng)產(chǎn)物水解，并汽提反應(yīng)產(chǎn)物以除去未反應(yīng)的四氫呋喃，四氫呋喃再經(jīng)過干燥和凈化后循環(huán)到加料工段用作原料。粗產(chǎn)品經(jīng)水洗、萃取除去大部分氫氟酸和硫酸后，用Ca(OH)2脫除殘余的酸。中和后的粗產(chǎn)品經(jīng)過濾并采用兩段蒸發(fā)脫水。生成的鈣鹽通過過濾除去，并將PTMEG產(chǎn)品干燥。廢物處理時(shí)是該工藝潛在的問題。由于該系統(tǒng)的物料具有腐蝕性，對(duì)設(shè)備的材質(zhì)要求比較高，工藝中大部分設(shè)備采用不銹鋼制作，在局部地方可能還需要采用哈氏合金高強(qiáng)復(fù)合材料或類似的代用材料。此法為均相反應(yīng)，類似的還有高氯酸法、濃硫酸法，但都有催化劑不能回收、腐蝕嚴(yán)重、廢水量大等問題，現(xiàn)很少采用。
非均相催化劑PTMEG工藝。針對(duì)均相催化劑體系的不足，近年來開發(fā)出了非均相催化劑體系，例如英威達(dá)酸性樹脂催化劑、Conser中性高嶺土催化劑該工藝主要由三個(gè)反應(yīng)步驟組成。首先由四氫呋喃與醋酐在催化劑作用下聚合生成聚四氫甲基醚二醋酸酯(PTMEA)，反應(yīng)后未反應(yīng)的四氫呋喃采用閃蒸法除去，采用共沸蒸餾脫水。
雜多酸催化劑PTMEG技術(shù)。采用雜多酸催化劑，由Mn、W、V的氧化物與磷酸反應(yīng)制得。該工藝采用的聚合反應(yīng)器是一個(gè)釜式帶攪拌的槽式反應(yīng)器，反應(yīng)熱由冷卻盤管取出。反應(yīng)后的物料冷卻后送到連續(xù)相分離器，分離出PTMEG粗產(chǎn)品，粗產(chǎn)品再經(jīng)蒸餾脫除殘留的四氫呋喃，得到PTMEG和辛烷的互溶物再繼續(xù)進(jìn)行相分離，下部相為PTMEG產(chǎn)品，經(jīng)吸附除去殘留的催化劑，然后脫除殘留的辛烷，辛烷純化后循環(huán)使用。PTMEG最終在分子蒸餾中脫除殘留的溶劑和低相對(duì)分子質(zhì)量低聚物，餾出的PTMEG產(chǎn)品冷卻后氮?dú)獗Ｗo(hù)貯存。
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