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N-酰化改性胺扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-20 23:53:35
 本文介绍N-酰化改性胺扩链剂

采用N-酰化方法对扩链剂己二胺进行改性。以己二胺、冰乙酸为原料,磷酸为催化剂合成了新型位阻型扩链剂二乙酰己二胺。将N-酰化改性胺扩链剂与4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)反应,制备了芳香族新型聚脲。

N-酰化改性胺扩链剂实验结果表明,由二乙酰己二胺合成聚脲的凝胶时间大大延长,同时软段和硬段的相容性较好,扩链的聚脲热稳定性不变,并显示出较高力学性能。

己二胺英文名1,6-Diaminohexane;Hexamethylenediamine产品别名1,6-二氨基己烷;1,6-己二胺分子式NH2(CH2)6NH2产品用途用作尼龙66,聚氨酯泡沫塑料的原料及环氧树脂固化剂CAS号124-09-4

工业上有高压法和低压法两种。高压法采用钴-铜催化剂,反应温度100~135℃,压力60~65MPa;也可采用铁催化剂,反应温度100~180℃,压力30~35MPa。反应在三相涓流床反应器中进行,溶剂可采用液氨,有时还加入芳烃(如甲苯)。己二胺的选择性约90%~95%。低压法采用骨架镍、铁-镍或铬-镍催化剂,反应在氢氧化钠溶液中进行。反应温度约75℃,压力3MPa,己二胺的选择性可达99%。为了防止催化剂中毒,对己二腈原料的纯度要求很高。反应生成的粗己二胺与水进行恒沸精馏,然后经数次真空蒸馏,便可获得高纯度己二胺。

由己内酯加氢合成1,6-己二醇,1,6-己二醇采用骨架镍催化剂进行氨化脱水反应:

HOCH2(CH2)4CH2OH+2NH3─→H2N(CH2)6NH2+2H2O

为了防止己二胺脱氢,反应时需加入少量氢。反应温度200℃,压力23MPa,收率约90%。



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。


之后,在搅拌的情况下加入一定量的扩链剂,加完之后,加入辛酸亚锡,搅拌10min后,加热升温到57℃左右,回流反应5h。待反应完成后降温到30℃左右,加入一定量的TEA,中和5min,最后在转速为3500r/min高速剪切下分散,按需要的固含量计算加入去离子水,高速分散10min,乳化形成乳液。

制备乳胶膜。乳液黏度较小,固含量为30%左右时,其涂-4杯黏度为15s左右。所以,涂膜时可以直接在模具中自流平成膜。为了加快其表干和实干时间,分3次涂膜,成膜厚度为(1.5±0.2)mm。养护要求按照GB/T16777?-1997。

性能测试(1)粒径的测定:激光散射粒径仪。(2)无处理拉伸性能的测定:按GB/T19250?-2003。(3)吸水率的测定:称取一定量的胶膜,室温下浸泡在蒸馏水中,连续浸泡168h,每隔一定时间取出,用滤纸快速吸干胶膜表面所带水分,立即称质量。(4)酸处理拉伸性能的测定:按GB/T1677?-1997。(5)碱处理拉伸性能的测定:配制氢氧化钙的饱和溶液浸泡试样,养护条件按GB/T1677—1997。

扩链剂对水性聚氨酯乳液粒径的影响。DMPA含量、中和度、分散速度、分散时间及乳化温度、加水速率等因素均能影响乳液粒径。在—COOH含量相同的情况下,2#试样的平均粒径比1#试样的大。这一方面是由于2#试样分子链中含有的憎水基团苯环较多,难以分散;另一方面是由于2#试样中含有苯环的分子链长比DEG中—CH2-大的原因所致。

1#试样分子链中有较多的醚键(—O?-),—O-与水分子有氢键作用,可形成较多的亲水中心,使其在水中的分散较为容易。以BPA代替聚丙二醇(PPG)时,由于相对分子质量和合成物黏度的共同影响,对乳液粒径影响不大,以BPA代替部分DEG时,其乳液粒径明显增大。从相对分子质量来说,BPA为DEG的2倍多,所以2#试样预聚体的黏度比1#的大,也使其较难在水中分散。由于以上三方面因素的影响,致使2#试样乳液的平均粒径较大,且分布较宽,而1#的则较小且窄。

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