对羟基苯甲酸甲酯封端异氰酸酯化合物的合成及性能

用N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)作溶剂,对羟基苯甲酸甲酯作封闭剂,研究了其封闭甲苯-2,4二异氰酸酯(TDI)中封闭剂与TDI摩尔比、催化剂用量、反应温度与时间对封闭反应的影响。研究发现:当封闭剂与TDI摩尔比为3.0∶1、添加0.5%(基于TDI与封闭剂总质量)催化剂、反应温度80℃、反应3 h时能够获得99.81%的高封闭率。DSC测试显示,封闭产物在80℃以后即开始出现解封闭,但解封的高峰温度在124.7℃,完全解封的温度为130℃;利用红外光谱和核磁共振测试确定了封端产物的结构。     

异氰酸酯的封闭反应和解封反应

异氰酸酯是性能活泼的化合物,室温下即可与水及含活泼氢的羟基,胺基等化合物化反应。在某些聚氨酯涂料中,常将聚氨酯中-NCO基封闭起来,使用中在高温下使封闭物解封出-NCO基,与羟基组份反应固化。因此有必要对异氰酸酯的封闭反应和解封反应进行研究。本文用化学分析和红外光谱等方法研究了异氰酸酯的封闭反应和解封反应。使TDI与苯酚在不同温度下反应,用化学方法跟踪-NCO基含量随反应时间的变化,发现在120℃下反应6hr,封闭反应基本完成。将封闭物在120～190℃进行红外测试,发现在130℃开始出现2280cm~(-1)的-NCO基特征红外吸收峰,该峰的强度随温度提高而增强,180℃以上峰强度已变化不大。因此,苯酚封闭异氰酸酯的初始解封温度为130℃,在180℃以上解封反应已趋完全。     

异氰脲酸酯改性TDI及其在聚氨酯弹性体中的应用

在催化剂存在下,使TDI受热自聚生成环状的异氰脲酸酯,用此改性TDI制得的聚氨酯弹性体具有更高的热稳定性和更好的力学性能。试验表明,在所选试验条件下,TDI受热自聚产物主要为三聚体异氰脲酸酯;DMP和乙酸钾均有明显的催化作用;DMP浓度为1%时,改性产物的NCO基含量约为TDI中含量的50%;温度对改性程度的影响不明显,以50℃左右改性程度最高;改性后的TDI在聚氨酯弹性体中的含量越高,其热性能和力学性能也越好。     

封闭型水性聚氨酯的制备及表征

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇400(PEG-400)为主要原料,合成端异氰酸酯基的聚氨酯预聚体,以亚硫酸氢钠为封闭剂,对预聚体进行了封闭研究。着重考察了封闭反应温度、溶剂配比、促进剂、亚硫酸氢钠用量和浓度、p H等对封闭率的影响。用FT-IR和DSC对产物进行了表征分析,结果显示:在最优条件下,实现了亚硫酸氢钠对端异氰酸酯基的良好封闭,产物的解封温度在56.3~68.4℃之间。     

甲苯二异氰酸酯交联阳离子型丙烯酸酯树脂的制备及性能

用自由基聚合法制备了阳离子型羟基丙烯酸酯树脂,以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和丁酮肟合成出半封端型TDI,将两种产物混合反应,制备出系列聚氨酯改性的丙烯酸酯树脂分散液.分散液成膜后,在高温(140 ℃)下解封的异氰酸酯官能团与丙烯酸酯树脂上的羟基反应得到异氰酸酯交联丙烯酸酯树脂膜.结果表明,随着交联度的提高,丙烯酸酯树脂的玻璃化转变温度升高,凝胶含量增加,拉伸性能、邵尔A硬度、耐腐蚀性及耐水性得以提高.     

硅烷封端聚氨酯热熔胶反应动力学的研究

采用自制聚酯A与甲苯二异氰酸酯(TDI)进行反应,合成了聚氨酯(PU)预聚体,再与3-N(苯基)氨基丙基三甲氧基硅烷进行封端反应,合成了硅烷封端聚氨酯热熔胶(SPUR)。通过化学分析法分别研究了PU预聚体和SPUR的反应动力学。结果表明,聚酯A与TDI的预聚反应为二级反应,反应活化能Ea为33.82kJ/mol,75℃下反应速率常数k为0.00732g/(mol.min),反应末期由于粘度增大和支化反应,偏离了二级反应;PU预聚体与3-N(苯基)氨基丙基三甲氧基硅烷的反应也为二级反应,反应速率常数k为0.0827g/(mol.min),反应速率快,可在室温下快速反应。     

环氧化端羟基聚丁二烯/甲苯二异氰酸酯型聚氨酯的合成

用环氧化端羟基聚丁二烯(EHTPB)与甲苯二异氰酸酯(TDI)合成了聚氨酯,考察了反应时间、TDI用量、环氧值以及扩链剂1,4-丁二醇(BDO)用量对聚氨酯拉伸性能的影响,通过差示扫描量热法(DSC)分析确定了反应温度,并研究了反应的表现活化能(Ea)和反应级数(n).结果表明,在反应温度为70℃、时间为7 d、-NCO/-OH(摩尔比)为1.4、环氧值为0.001 8 mol/g左右时,聚氨酯的拉伸性能较好;适当加入扩链剂BDO可以同时提高聚氨酯的拉伸强度和扯断伸长率,BDO与EHTPB中-OH的最佳摩尔比为1.0;EHTPB与TDI反应的Ea为59.44 kJ/mol,n为1.02,70℃下的反应速率常数为1.2×10-2s-1     

一种新型固化剂的合成

合成了一种新型的聚氨酯固化剂 ,并讨论了在 TDI- DMP加成物合成过程中甲苯二异氰酸酯 ( TDI)与 2 .2 -二甲基 - 1 .3-丙二醇 ( DMP)或三羟甲基丙烷 ( TMP)投料比 ,反应温度 ,时间、酸、碱度 ,不同催化剂等对产物性能影响。试验结果表明 ,NCO/OH质量比在 ( 1 .2～ 2 .0 ) /1 .0 ( mol)范围内 ,反应温度为 70°C,反应时间为 2 .5～ 3.0 h,二月桂酸二丁基锡催化剂可用于催化本体系     

封闭型水性聚氨酯的合成及性能研究

以苯酚、ε-己内酰胺（ε-CL）、丙二酸二乙酯等封闭剂封闭TDI型聚氨酯预聚物,得到了一系列单组分聚氨酯乳液,并对其乳液稳定性、粒径,胶膜耐水性等性能进行了研究,发现胶膜的耐溶剂性、耐水性等性能均有提高。采用差示扫描量热法（DSC）对封闭型预聚物的解封闭温度进行了研究,发现以ε-己内酰胺作封闭剂时聚氨酯预聚物在160℃左右解封,以丙二酸二乙酯作封闭剂时在140℃左右解封。     

重溶剂法TDI残渣的热裂解利用

甲苯二异氰酸酯(TDI)是制造聚氨酯的重要基础化工材料。目前普遍采用的重溶剂法生产TDI过程中会产生约5%的固体残渣,为了对该固废材料进行高效回收利用,通过红外光谱(FT-IR)和磁悬浮热重(TGA)分析了残渣的成分,采用固定床热裂解的方法对TDI残渣进行资源化回收利用,并通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析热裂解产物并考察其经济价值。该工艺的TDI残渣的最佳热裂解条件为:残渣先与乙二醇混溶并回流1. 5 h,之后蒸干至胶体;将该胶体于350℃下热裂解3 h,裂解收率可达82%(即固体残渣仅剩余18%),并得到间苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸二乙酯等具有较高工业经济价值的产物。     

多异氰酸酯的封闭与解封闭

用红外光谱和热失重（TG）分析研究了几种多异氰酸酯用活泼氢物质的封闭与解封闭反应，试验结果表明：封闭产物的解封温度主要与含活泼氢物质的种类有关，用甲乙酮封闭的产物的解封温度为110℃，若加入0．1％的有机锡化合物，其解封温度可降至105℃。     

2,4-甲苯二异氰酸酯三聚反应

研究了不同终止剂对2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)三聚反应的终止效果,通过对异氰酸酯含量、粘度、分子量和红外光谱的测定,确定了制备二三聚环体含量高的TDI三聚体的优化工艺条件为：50℃下,催化剂DMP 30质量分数为0．05％,TDI和N,N-二甲基甲酰胺质量比为1：1,反应时间为80min。选择适当配方制成的聚氨酯漆包线漆,耐温性能有很大的提高。     

2-甲基咪唑封闭型水性多异氰酸酯的合成及表征

将基于TDI的多异氰酸酯与二羟甲基丙酸(DMPA)反应,再用三乙胺(TEA)中和成盐及2-甲基咪唑(2-MI)封端后,制得一种水分散性封闭多异氰酸酯(WBI)。研究了封闭时间对封闭率的影响,采用FT-IR对封闭反应过程进行跟踪,通过TGA、DSC研究了其解封温度。结果表明,封闭反应的适宜条件为:2-MI与—NCO物质的量比为1.1～1.2∶1;反应温度60℃;反应时间2.5 h,解封温度为125.6～137.8℃。将WBI作为涂料固化剂可明显改善漆膜性能。     

端异氰酸酯基聚氨酯预聚体的合成及其应用研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)为改性剂,分别以聚乙二醇单甲醚(MPEG)、聚乙二醇(PEG)为基础物质,采用溶液聚合法分别合成了端异氰酸酯基聚乙二醇单甲醚(NCO-MPEG)、端异氰酸酯基聚氨酯预聚体(NCO-PUE)和乙醇封端的端异氰酸酯基聚氨酯预聚体(NCO-PUE-ET)。实验确定TDI与MPEG、PEG以及NCO-PUE乙醇封端的反应时间分别为1.5 h、3.0 h和1.5h,当反应物配比nTDI∶nPEG=1.05∶1时,聚合产物NCO-PUE的数均分子量达到3.55万;FTIR分析结果表明通过TDI与MPEG、PEG的加成反应将-NCO基团带到了聚氨酯预聚体分子链的末端,并且聚合产物NCO-MPEG被成功接枝到了聚二甲基硅氧烷(PDMS)弹性粒子表面;热重分析(TG)结果表明端异氰酸酯基聚氨酯预聚体的初始热分解温度均在350℃以上,完全能够满足下一步实验需要。     

封闭型多异氰酸酯固化剂合成工艺研究

以甲乙酮肟为封闭剂封闭TDI得到多异氰酸酯固化剂,并通过控制活性氢与-NCO基团的比例、反应时间、反应温度来确定实验最佳条件;通过红外测试来确定固化剂中基团种类从而判断反应后产物种类;通过热失重测试确定固化剂的解封温度。探讨了在不同条件下-NCO的封闭率,进而确定最佳实验条件为n(活泼H):n(—NCO)为1.2,封闭反应温度控制在80℃左右为宜,反应时间为3h。     

异氰酸酯改性聚硅氮烷的合成及性能研究

采用甲苯二异氰酸酯( TDI)与聚硅氮烷PSN2反应,制备了异氰酸酯改性聚硅氮烷.用红外、凝胶渗透色谱及热重分析对反应产物进行了表征,比较了反应温度及原料比例对产物的结构、摩尔质量、黏度及热性能的影响.结果表明,在相同反应温度下,随着TDI用量增加,产物的摩尔质量减小,摩尔质量分布变窄,黏度增加;TDI用量相同时,产物...     

聚氨酯-铬(Ⅲ)络合物的合成与表征

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和酒石酸(TA)为原料合成了NCO基封端的预聚体,用聚乙二醇(PEG400)进行扩链反应,合成了水溶性较好的聚氨酯配体,再与Cr(Ⅲ)络合,制备了聚氨酯-铬(Ⅲ)络合物。讨论了反应时间、反应温度等对聚氨酯配体合成反应的影响。结果表明,预聚和扩链阶段的最佳反应温度和时间分别为60℃、1h和75℃、3h。FTIR、DSC、TGA和NMR等表征结果表明,所得的聚氨酯配体及其铬(Ⅲ)络合物为目标产物。     

2,4,6-三氯苯酚封闭PAPI的研究

以2,4,6-三氯苯酚作为多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)的封闭剂制备可低温解封的封闭异氰酸酯。讨论了nOH/nNCO、反应温度和反应时间对PAPI封闭反应的影响,并对封闭产物进行了FT-IR、1H-NMR、13C-NMR和DSC分析。结果表明,当nOH/nNCO为1.1、温度为80℃、时间为3 h时,封闭效果较好;加入催化剂可缩短封闭反应时间;封闭产物的初始解封温度约为80℃。     

3,5-二甲基吡唑封闭型水性异氰酸酯固化剂的合成及应用

用异氰酸酯三聚体与二羟甲基丙酸(DMPA)先进行扩链反应,蒋用3,5-二甲基吡唑(DMP)将剩余的异氰酸酯基封闭,然后用二甲基乙醇胺(DMEA)中和成盐,制得可水分散型封闭异氰酸酯固化剂(WBI),并讨论了封闭比例[n(-H)∶n(-NCO)]、DMPA用量、反应温度、反应时间对制备水分散型封闭异氰酸酯固化剂的影响.采用傅里叶变换红外光谱(FT -IR)和差示扫描量热法(DSC)对封闭固化剂的结构进行了表征及分析,结果表明得到了预定结构产物,并且制备的封闭型多异氰酸酯固化剂可在较低温度( 130～ 150℃)实现解封.用合成的封闭异氰酸酯与环氧改性丙烯酸树脂制备了水性玻璃烘烤涂料,并对涂膜性能作了初步探讨.     

甲乙酮肟封闭聚氨酯预聚体的研究

首先用聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇和甲苯二异氰酸酯(TDI)制备端异氰酸酯预聚体,然后用甲乙酮肟封闭预聚体的异氰酸酯基团。用化学分析方法研究了封闭反应温度、反应时间以及物料的配比对异氰酸酯基团封闭率的影响,用红外光谱仪研究了封闭前、封闭后和加热解封后的预聚体异氰酸酯基团特征吸收峰的变化。实验结果表明:随反应温度的升高、反应时间的增加或N(活泼-H)/N(-NCO)增加,异氰酸酯基团封闭率增大;在80℃,N(活泼-H)/N(-NCO)=1.2,反应4 h的条件下,甲乙酮肟可完全封闭异氰酸酯基团;甲乙酮肟封闭的聚氨酯预聚体能在135℃下解封。