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活性双官能团扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-22 11:38:04
本文介绍活性双官能团扩链剂

本文以聚四亚甲基醚二醇与4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯反应生成的预聚物分别与活性双官能团扩链剂为乙二硫醇(Ⅰ)半胱胺(Ⅱ),乙醇胺(Ⅲ),巯基乙醇(Ⅳ)进行扩链反应合成四种热塑弹性体嵌段聚醚氨酯(SPEU),并测定了其机械性能与抗凝血性能。

活性双官能团扩链剂实验结果表明:这四种热塑性弹性体具有较高的抗张强度及断裂伸长率,并具有较好的抗凝血性能。

聚四亚甲基醚二醇(PTMEG),又名聚四氢呋喃、聚四甲撑醚二醇、 四氢呋喃均聚醚等,其英文名称为Polytetramethylene Ether Glycol,简称PTMEG。其分子式为HO[CH2CH2CH2CH2O]n H ,是由单体四氢呋喃(THF)在催化剂的存在下 ,经阳离子开环聚合得到的均聚物,是一种伯羟端基的线性聚醚二醇,常温下为白色蜡状固体,当温度超过室温时熔化为透明、无色液体,易溶解于醇、酯、酮、芳烃和氯化烃,不溶于酯肪烃和水。

PTMEG主要用于生产聚氨酯弹性体、聚氨酯弹性纤维( 国内称氨纶, 国际称Spandex)和酯醚共聚弹性体。国外PTMEG的最大消费市场是氨纶,占49%左右;其次是聚氨酯弹性体, 占35%左右; 酯醚共聚弹性体占15%左右。PTMEG是生产聚氨酯弹性体制品中十分重要的聚醚多元醇原料。国内PTMEG主要用于氨纶和聚氨酯弹性体生产, 用于酯醚共聚弹性体基本上是空白。

生产PTMEG的原料是四氢呋喃,单体四氢呋喃进行开环聚合,形成主链由碳链和醚链组成的二醇类,线性结构,羟基位于主链的两端。由于PTMEG的主链是由碳链和醚链组成,由于不含不饱和键,柔顺性好,因而有较好的耐老化性能,力学性能最佳;又由于不含酯键,而有较好的耐水解性能。



4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)产品用途

4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可应用于硬泡、软泡、涂料、胶粘剂、密封剂、弹性体、典型的使用量为多元醇的1-5%。4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA还可应用于喷涂聚脲、及多种用于金属和混凝土修补的化合物。

软泡

大块泡沫 - 在标准的TDI和高回弹泡沫组合料中,加入3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸强度、撕裂强度和承载性能,在多数情况下,这些优点在降低泡沫密度得以实现在聚酯泡沫中,同样比例的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以显著提高撕裂强度和承载性能,而不影响泡沫的其他性能。

冷模塑泡沫 - 在商业应用中已经证实,加入1-2php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 可降低密度、软化泡沫,从而使泡沫性能得以优化。还可以增强拉伸强度、撕裂强度和延伸率,缩短脱模时间。

硬泡

聚氨酯硬泡  – 在有水或无水硬泡体系中使用3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA, 可明显提高泡沫的压缩强度及尺寸稳定性,同时降低易脆性,提高闭孔率,降低导热系数。

聚异氰脲酸酯硬泡 - - 在系统中加入5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高压缩强度100%,在高比例水发泡或全水发泡中,尺寸稳定性显著改善。

涂料/胶粘剂/密封剂/弹性体

涂料 - - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室温熟化.配合适当的催化剂共熟化剂,可以生产用于喷涂、浇铸法的组合料系统。用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化剂的配方,可以提高粘着性和表面质量。

胶粘剂 - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基层更好地润湿,熟化后的聚合物与涂敷的表面更好地粘着。硬弹性体- - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于MDI半预聚物的熟化,以生产一系列硬度高的弹性体。

软弹性体 – 使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化剂可以延长釜中寿命,从而生产用作工业密封材料的软弹性体。

扩链反应。将一定质量的预聚体加入三口烧瓶中,然后加入预聚体质量50%左右的丙酮,搅拌使其完全溶解。


PTMEG产品按相对分子质量分为250、650、1 000、1 400、1 800、2 000、3 000几种,工业化生产可根据市场需要调整其相对分子质量,从而生产出不同规格的产品。

PTMEG理化性质:无色,可燃;工业包装,干氮密封的罐。储存于带保温和加热盘管的储罐内,远离火种、热源。以槽车(配加热管)按易燃有毒物品储运。

均相催化剂PTMEG工艺。传统工艺用氟磺酸作催化剂,该催化剂比较便宜,且不需消耗酸酐。聚合反应完成后,反应产物水解,并汽提反应产物以除去未反应的四氢呋喃,四氢呋喃再经过干燥和净化后循环到加料工段用作原料。粗产品经水洗、萃取除去大部分氢氟酸和硫酸后,用Ca(OH)2脱除残余的酸。中和后的粗产品经过滤并采用两段蒸发脱水。生成的钙盐通过过滤除去,并将PTMEG产品干燥。废物处理时是该工艺潜在的问题。由于该系统的物料具有腐蚀性,对设备的材质要求比较高,工艺中大部分设备采用不锈钢制作,在局部地方可能还需要采用哈氏合金高强复合材料或类似的代用材料。此法为均相反应,类似的还有高氯酸法、浓硫酸法,但都有催化剂不能回收、腐蚀严重、废水量大等问题,现很少采用。

非均相催化剂PTMEG工艺。针对均相催化剂体系的不足,近年来开发出了非均相催化剂体系,例如英威达酸性树脂催化剂、Conser中性高岭土催化剂该工艺主要由三个反应步骤组成。首先由四氢呋喃与醋酐在催化剂作用下聚合生成聚四氢甲基醚二醋酸酯(PTMEA),反应后未反应的四氢呋喃采用闪蒸法除去,采用共沸蒸馏脱水。

杂多酸催化剂PTMEG技术。采用杂多酸催化剂,由Mn、W、V的氧化物与磷酸反应制得。该工艺采用的聚合反应器是一个釜式带搅拌的槽式反应器,反应热由冷却盘管取出。反应后的物料冷却后送到连续相分离器,分离出PTMEG粗产品,粗产品再经蒸馏脱除残留的四氢呋喃,得到PTMEG和辛烷的互溶物再继续进行相分离,下部相为PTMEG产品,经吸附除去残留的催化剂,然后脱除残留的辛烷,辛烷纯化后循环使用。PTMEG最终在分子蒸馏中脱除残留的溶剂和低相对分子质量低聚物,馏出的PTMEG产品冷却后氮气保护贮存。

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