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脂肪族二異氰酸酯HDI擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-2-15 14:55:10 |
采用脂肪族二異氰酸酯HDI擴鏈劑，擴鏈反應按Scheme2進行?；鶊F—NCO，是一類反應活性極高的化合物，極易與水或羥基類化合物發(fā)生反應。在HPPDO的擴鏈反應中，利用脂肪族二異氰酸酯HDI擴鏈劑和預聚物兩端的羥基反應生成氨酯鍵，從而使分子量獲得大幅度增加。
在影響擴鏈反應的因素中，脂肪族二異氰酸酯HDI擴鏈劑的用量是最重要的.極少量擴鏈劑用量的改變就可使擴鏈效果發(fā)生很明顯的變化。從理論上講，當反應體系中n(OH)∶n(NCO)=1∶1時，—NCO和—OH完全反應，達到最好的擴鏈效果，擴鏈產物的特性粘數(shù)達到最大值.由于測定預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)的預聚物經(jīng)HDI，反應溫度為150℃，反應時間為40min?？梢钥吹街咀宥惽杷狨DI擴鏈劑用量的增加，產物的特性粘數(shù)反而開始下降。加入HDI后，擴鏈反應隨即發(fā)生，產物的特性粘數(shù)隨加入的NCO基團的增加不斷增長。
在最佳反應條件下，當體系中n(OH)∶n(NCO)=1∶1時，擴鏈反應達到最佳效果，擴鏈產物的特性粘數(shù)達到最大值.隨著TDI用量的進一步增加，NCO基團開始過量，此時過量的異氰酸酯從擴鏈劑轉變?yōu)榉舛藙?，故產物特性粘數(shù)也隨之下降。
預聚物的分子量對擴鏈效果也有明顯的影響.為了能更清楚地說明這個問題，我們采用PPDO均聚物的2方程計算不同預聚物經(jīng)擴鏈后在達到最大特性粘數(shù)時的粘均分子量，雖然擴鏈劑的引入使得用該公式計算所得的粘均分子量數(shù)值與實際值有所偏差，但以此進行相對比較仍不失為一種好方法。
分子量越小的預聚物經(jīng)擴鏈所得到的產物分子量增長倍數(shù)越大.其中HPPDO10經(jīng)擴鏈后產物的粘均分子量增長了52倍，但由于預聚物的分子量過低，擴鏈產物的分子量最高只能達到57100g/mol.隨著預聚物分子量的提高，反應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，擴鏈效率自然隨之下降.綜合兩個方面因素，預聚物HPPDO50經(jīng)擴鏈后分子量達到最高值2517×10g/mol。
間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴鏈劑HER)-固體
化學名稱：間苯二酚- 雙（β-羥乙基）醚,間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴鏈劑HER)-固體
商品名稱：HER（Hydroxyethyl Ether of Resocinol）
分子式：C10H14O4 分子量：198.22
物化性能：白色結晶狀粉末
間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴鏈劑HER)-固體
產品應用：HER 是一種對稱的芳香族二醇擴鏈劑，它與MDI有著良好的配伍性。廣泛應用于混煉型、澆注型、熱塑型的PU彈性體制品。這種材料已經(jīng)被證實能夠較大限度地維持彈性體的持久性、彈性和可塑性，并把收縮性限制到較小，沒有污染。同時，該材料除具有芳香族擴鏈的優(yōu)點外，還避免了HQEE在稍微降溫情況下迅速結晶現(xiàn)象的不足，提供了更好的可塑性、撕裂強度、初始強度、邵氏硬度、壓縮變形、斷裂變形以及低收縮性、抗切割、柔韌性好、防滲透性、熔點低、操作方便等特殊優(yōu)點。如鑄輪、密封件、壓制墊、非粘結合輪胎、泥漿管內襯、滑板輪、鞋部件、飲料容器、氨綸以及軟質和硬質包裝材料等。
包裝儲運：紙板桶，內襯黑色塑料袋；20公斤裝。
反應時間對HPPDO擴鏈反應的影響。特性粘數(shù)[η]=0124dL/g的HPPDO50于150℃加入0124mLHDI時擴鏈產物特性粘數(shù)隨反應時間的變化情況.在反應的前30min內，產物的特性粘數(shù)增長非常迅速，從預聚物的0124dL/g增長到產物的1129dL/g.30min后產物特性粘數(shù)增長速度開始變緩。
在60～100min之間，產物特性粘數(shù)相對穩(wěn)定。這是因為隨著反應時間的增長，擴鏈反應雖然仍在發(fā)生，但由于加熱時間的延長導致了產物一定程度的熱降解，使產物的特性粘數(shù)并沒有隨時間的增加而增長，甚至有所下降.因此60min為最佳擴鏈反應時間。
擴鏈劑HDI用量為0124mL時，[η]=0124dL/g的HPPDO50in時的產物特性粘數(shù)在不同反應溫度下的變化情況.為了使HPPDO獲得較好的流動性，120℃.擴鏈產物的特性粘數(shù)隨反應溫度的增加變化較大，產物特性粘數(shù)的最大值出現(xiàn)在150℃.，隨著溫度的升高，預聚物的熔體粘度降低，鏈段活動能力增強，從而提高了HPPDO端基的反應活性，故擴鏈產物的特性粘數(shù)隨溫度的升高而明顯增長。
但由于反應體系中存在聚合物的熱降解反應，當溫度過高時，熱降解程度加深.雖然擴鏈反應仍在進行，但同時伴隨產物的熱降解反應，特性粘數(shù)反而有所下降.因此，選擇合適的溫度，既要讓預聚物鏈端獲得足夠的活動能力，又不能讓體系中熱降解反應過于劇烈。
HPPDO2H擴鏈產物的表征，進行核磁共振分析。出現(xiàn)了屬于聚對二氧環(huán)己酮結構上三類亞甲基上氫的峰，其化學位移分別出現(xiàn)在δ4129(Hc)，δ4111(Ha)和δ3173(Hb)處.同時也檢測到來自丁二醇的兩類亞甲基上氫的特征峰，其化學位移分別位于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參與擴鏈反應后進入到了聚合物分子鏈段中間，使其兩端具有相對對稱的結構。
上述結果表明，擴鏈劑確實有效地與預聚物發(fā)生了預想的反應，產物的分子量也得到了大幅度的提高。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
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