水性聚氨酯阳离子扩链剂
通过胺类化合物与环氧树脂的开环反应,合成了一种含有仲醇的叔胺基的二醇的水性聚氨酯阳离子扩链剂,并将水性聚氨酯阳离子扩链剂引入水性聚氨酯中。
水性聚氨酯阳离子扩链剂的使用使水性聚氨酯预聚过程反应温和、粘度低、溶剂使用量少,乳液VOC含量低,使用该阳离子亲水扩链剂合成的阳离子水性聚氨酯,可用于真皮、人造革的中低层涂饰,木材的封底漆,纸张表面的施胶剂,纺织处理中抗起球剂、织物固色剂及抗静电剂,合成了阳离子水性聚氨酯乳液。
以1,42丁二醇(BD)为引发剂,辛酸亚锡为催化剂,引发对二氧环己酮(PDO)开环聚合,得到双端羟基型聚对二氧环己酮预聚物,再以双端羟基预聚物用扩链剂六亚甲基二异氰酸酯(HDI)制备高分子量的聚对二氧环己酮。
采用核磁共振谱对预聚物和扩链产物的结构进行了确认,研究结果表明,加入适量的HDI,于150℃反应60min,而扩链产物的粘均分子量可达到2517×10g/mol,因其具有优异的生物相容性和生物可降解性,而且在通用材料领域也引起了越来越多的关注。
目前合成PPDO最常用的方法是在催化剂催化条件下由单体对二氧环己酮(PDO)开环聚合得到,因开环聚合条件苛刻,很难在短时间内获得高分子量的PPDO。扩链反应作为一种简便而有效的方法,广泛应用于提高脂肪族聚酯分子量的研究中。
根据聚酯端基的不同,我们采用常规方法合成了PPDO预聚物,22,42二异氰酸酯(TDI).由于PPDO预聚物分子链仅有一端为羟基结构,扩链效果并不明显,分子量只能提高1倍.为了获得更好的扩链效果,本文采用1,42丁(HPPDO),并用双端羟基预聚物用扩链剂六亚甲基二异氰酸酯(HDI),制备高分子量的聚对二氧环已酮,在最佳的反应条件下,通过双端羟基预聚物用扩链剂PPDO预聚物的分子量提高了数十倍。
实验试剂与仪器:对二氧环己酮(p2Dioxanone,PDO),自制,经多次蒸馏纯化后用气相色谱分析其纯度达到9918%以上;1,42丁二醇(BD,分析纯);辛酸亚锡(SnOct2,纯度>95%);六亚甲基二异氰酸酯(HDI,纯度>98%);苯酚及1,1,2,22四氯乙烷等均为市售分析纯试剂。
4,4'-亚甲基双(2-甲基-6-乙基苯胺),扩链剂固化剂MMEA应用:聚氨酯弹性体、聚脲树脂固化剂及环氧树脂固化剂.
英文名称:4,4'-Methylene-bis(2-methyl-6-ethylaniline)
CAS号:19900-72-2
分子式: C19H26N2
400MHz核磁共振仪,以TMS为内标,氘代氯仿为溶剂.采用乌式粘度计在(30±011)℃恒温水浴中测定聚合物特性粘数[η],以苯酚/1,1,2,22四氯乙烷(1∶1,体积比)为溶剂。
聚合物粘均分子量Mη由Mark2Houwink方程求得:[η]=KMη(α=0163,K=719×10cm/g).1.2 HPPDO预聚物的合成。
将经减压蒸馏的PDO加入到经严格干燥的聚合反应瓶中,通氮气,置于预先设定好温度的恒温油浴中,按一定比例加入经干燥的BD,搅拌5min后,用干燥的注射器注入催化剂SnOct2的甲苯溶液。
双端羟基预聚物扩链制备高分子量聚对二氧环己酮2191聚合一定时间.反应结束后,将产物迅速冷却至室温,经粉碎得到HPPDO预聚物,在真空烘箱中干燥备用。
HPPDO与HDI的扩链反应。将一定量的HPPDO预聚物置于干燥的反应瓶中,抽真空、通氮气,反复操作3次.在N2气保护下放入预先设定好温度的恒温油浴中,待完全熔融后,用干燥的注射器注入一定量的HDI作为扩链剂,反应一定时间后迅速将其置于冰水中冷却,得到目标扩链产物(HPPDO2H).
在目前有关PPDO的研究报道中,以SnOct2PDO单体开环聚合是最常用的制备PPDO的方法.根据Kricheldorf等提出的二次插入理论,采用该合成方法所得到的PPDO预聚物分子链的一端为羟基,而另一端为羧基结构,链剂难以获得理想的扩链效果.为了获得两端均为羟基的PP预聚物42丁二醇作为引发剂制得双端羟基型聚对二氧环己酮。
扩链剂就是增加链的长度,本质上是增加聚合物的分子量,把短链分子变成长链大分子。分子量增大后,其力学性能、耐温、耐磨性能均会提高。
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