从CO2出发合成环状碳酸酯及杂化非异氰酸酯聚氨酯

用CO_2和环氧大豆油(ESBO)为原料,在催化剂的作用下合成五元环碳酸酯(CSBO),并通过引入不同量双酚A二缩水甘油醚(E51)进行胺固化反应制备杂化非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)。考察了E51的用量、原料与胺进行聚合反应的摩尔比以及多种胺固化剂对杂化NIPU力学性能的影响。结果表明:E51合适质量分数为10%～25%,胺固化的较佳摩尔比为1:1.0～1:1.2,用DETA(二乙烯三胺)、TETA(三乙烯四胺)和TEPA(四乙烯五胺)固化剂合成的杂化NIPU均有较好的强度和韧性。     

以可再生资源为原料的环氧-非异氰酸酯聚氨酯杂化涂料的制备

采用可再生资源环氧大豆油(ESBO)作为原料与二氧化碳反应合成环碳酸酯基大豆油(CSBO),再通过CSBO与乙二胺及二乙烯三胺分别反应制备非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)预聚体;以其作为固化剂与环氧树脂E-51反应制备环氧-非异氰酸酯聚氨酯杂化涂膜。通过FT-IR对NIPU预聚物结构进行分析,证明了聚氨酯特征基团氨基甲酸酯键的生成;所制备的清漆涂膜综合性能优良,对比纯环氧体系,其耐化学性、耐磨性能更优异;同时其制备过程中不使用有毒性的异氰酸酯,安全环保。     

胺固化CSBO反应过程的研究

详细考察了大豆油基五元环状碳酸酯(CSBO)与二乙烯三胺(DETA)的固化反应过程。通过红外光谱跟踪检测发现,无N,N—二甲基甲酰胺(DMF)溶剂存在时,CSBO与DETA固化反应过程中氨基主要与环状碳酸酯链段中的羰基反应,通过开环聚合生成聚羟基氨基甲酸酯(PHU),显示出较高的选择性;而在DMF溶剂中氨基除进攻环碳酸酯的羰基生成PHU外,还与CSBO链段中的甘油酯基反应生成酰胺;最后通过环氧大豆油(ESBO)与DETA反应进一步验证了胺固化CSBO反应过程中甘油酯基的酰胺化副反应是影响PHU性能的主要原因。     

以可再生资源为原料的环氧固化剂的制备

采用可再生资源大豆油的环氧产物(环氧大豆油,ESBO)作为原料与乙二胺反应合成了一种新的环氧固化剂,并与环氧树脂E51固化制备漆膜。通过FT-IR对固化剂结构进行分析,证明了环氧基与伯氨基的反应;所制备的清漆漆膜力学性能优良,并具有优异的耐化学性能。     

植物油基多元醇的合成研究

该文以环氧大豆油(ESBO)和甲醇为原料,在SO42-/ZrO2固体酸催化作用下,通过开环加成反应制备了植物油多元醇(Polyol)。借助红外、核磁共振、热分析等技术对产物结构和性质进行了分析,考察了原料配比、反应温度、反应时间和催化剂用量对ESBO转化率和多元醇合成的影响。结果表明:在反应原料配比n(甲醇)∶n(ESBO)=50∶1,反应温度373 K,反应时间2 h条件下,环氧大豆油转化率为96.8%,羟基值为198.3 mg KOH/g。     

大豆油衍生物及其在聚氨酯中的应用

介绍了作为天然可再生资源的大豆油的结构、组成及其大豆油衍生物的合成和在异氰酸酯型聚氨酯和新型的非异氰酸酯型聚氨酯(NIPU)方面的应用。其中,大豆油衍生物包括环氧大豆油、羟基多元醇大豆油、环状碳酸酯和含噁唑烷酮环的预聚物等。由环氧大豆油合成的环状碳酸酯制备的新型非异氰酸酯型聚氨酯可改善传统异氰酸酯型聚氨酯的许多特性,具有较好的耐热性和耐化学品性。     

大豆油衍生物及其在聚氨酯中的应用

介绍了作为天然可再生资源的大豆油的结构、组成及其大豆油衍生物的合成以及在异氰酸酯型聚氨酯和新型的非异氰酸酯型聚氨酯(NIPU)方面的应用。其中,大豆油衍生物包括环氧大豆油、羟基多元醇大豆油、环状碳酸酯和含噁唑烷酮环的预聚物等。由环氧大豆油合成的环状碳酸酯制备的新型非异氰酸酯型聚氨酯可改善传统异氰酸酯型聚氨酯的许多特性,具有较好的耐热性和耐化学品性能。     

大豆油型非异氰酸酯聚氨酯的合成与表征

以环氧大豆油为原料合成了大豆油环碳酸酯(CSBO),并进一步与脂肪族伯胺反应合成了大豆油型非异氰酸酯聚氨酯(E-NIPU)。利用FT-IR、GPC、元素分析等分析手段对产物的结构进行了表征。     

非异氰酸酯聚氨酯的增韧改性

以双酚A环氧树脂(E51)与CO_2为原料合成五元环状碳酸酯(E51–5CC),通过脂肪族环氧树脂改性的E51–5CC与端氨基聚醚和二乙烯三胺反应制备非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)。通过环氧值、力学性能测定和红外光谱、动态力学分析,分别考察了使用脂肪族环氧树脂改性的E51–5CC和使用端氨基聚醚与高活性胺共同作为固化剂对合成NIPU的影响。结果表明:使用脂肪族环氧树脂TTA–26改性的E51–5CC,NIPU的韧性得到很大提高;端氨基聚醚单独作为固化剂时反应活性太低,且交联度不够,使NIPU强度偏低,端氨基聚醚与二乙烯三胺共同作为固化剂使用时合成NIPU的综合性能得到很大改善。     

新型聚氨酯

<正> Eurotech与以色列研究者合作开发非异氰酸酯的聚氨酯(NIPU),用作涂料,以取代环氧-氨基甲酸酯。 NIPU是由环碳酸酯齐聚物与脂族伯胺反应制得。它赋予较高机械强度和耐化学品特性,硬度也比常用的高。这归因于材料合成过程中形成分子内     

大豆油与CO_2合成五元环状碳酸酯

采用天然可再生资源大豆油的环氧化产物(ESBO)和CO2为原料,以碘化钠和N,N-二甲基甲酰胺为催化体系,通过环加成反应合成了五元环状碳酸酯(CSBO)。考察了不同碱金属卤化物及不同溶剂的催化效果,证明碱金属卤化物碘化钠和N,N-二甲基甲酰胺为一种高效催化体系。进一步测试温度对反应的影响,证明合适的反应温度为120℃。用红外光谱,核磁共振氢谱,黏度计,凝胶色谱,热分析对产物进行了结构分析,表明以碘化钠和N,N-二甲基甲酰胺为催化剂,温度120℃,CO2压力1MPa,反应时间20h的条件下,环氧大豆油的转化率可达90.4%。     

水性非异氰酸酯聚氨酯的制备及性能研究

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)与CO2为原料合成中间体2,3-环碳酸甘油酯甲基丙烯酸酯(DOMA)。将DOMA与丙烯酸类单体共聚,生成水性环碳酸酯预聚体,再与二乙烯三胺反应生成水性非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)。对DOMA和NIPU的结构进行了红外光谱分析。对水性NIPU成膜进行力学性能、TGA和DSC热分析。结果表明水性NIPU成膜具有良好的力学性能和热稳定性。     

新一代环保型聚氨酯——非异氰酸酯聚氨酯的研究进展

非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)是由环碳酸酯寡聚物与胺类寡聚物反应制得的新一代环保型聚氨酯(PU)材料。本文介绍了NIPU的制备原理,综述了近年来环碳酸酯及其寡聚物、线性NIPU、杂化NIPU及改性NIPU的合成研究与应用进展。     

NIPU低聚物的合成及多重固化塑胶涂料研究

采用环保材料合成可紫外光-热-潮气(多重)固化的性能优越的非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)低聚物,并制备了数码电子产品(塑胶)涂料.对自合成NIPU低聚物用FT-IR、DSC和GPC进行分析表征,考察了合成配方及工艺对NIPU固化物力学性能、漆膜等性能的影响.在0.5%四丁基溴化铵催化作用下,用聚乙二醇二缩水甘油醚和CO,在100℃、1.2 MPa下反应8 h,其转化率达84.3%;在50℃时用聚乙二醇二环碳酸酯、甲基丙烯酸环碳酸酯、异佛尔酮二胺和氨基硅氧烷所合成的Si-NIPU低聚物黏度(25℃)为89 mPa·s,Mn为1 249,d为1.35.用Si-NIPU低聚物配制的多重固化涂料黏度低、流平性达10级,漆膜附着力0级,硬度2H,热稳定性显著提高.     

Salen-Al/季铵盐催化体系催化生物基原料制备大豆油环碳酸酯

合成制备了4种不同席夫碱金属配合物(Salen-Al),利用红外(IR)、紫外(UV)、核磁(1HNMR)、元素分析(EA)、离子含量(ICP)等对其表征。筛选催化活性较高的Salen-Al与季铵盐进行复配形成二元催化体系,催化环氧大豆油和CO2合成制备大豆油环碳酸酯。利用红外,核磁对产物进行表征分析。同时考察了二元催化体系下环氧大豆油与CO2合成大豆油环碳酸酯的反应温度、压力、复配比等因素。研究表明,在温度为120℃、压力2 MPa条件下,Salen-Al与季铵盐摩尔比1∶1时有较高的催化效率,反应8 h转化率高达76.8%,对比单组份催化时有明显的提高。     

技术进步

欧洲研制成功涂料用NIPU欧洲技术公司与以色列的研究人员 ,以环碳酸酯低聚物与脂肪族伯胺为原料研制出用于涂料和替代环氧聚氨酯的非异氰酸酯聚氨酯 (NIPU)。NIPU比传统的聚氨酯具有更好的力学性能和耐化学品性能。由于合成过程中生成了内氢键 ,使聚合物的密度增加并使水解稳定性提高 ,因此其硬度比传统的聚氨酯高。另外 ,NIPU中不含任何有害物质 ,环境危害小 ,预计明年将会大规模的生产。高性能环氧固化剂Reichhold公司近日向市场推出了酰胺类环氧固化剂新产品。该产品较传统的酰胺类环氧固化剂具有更为优异的性能 ,包括优异的耐化…     

Salen-Al/季铵盐催化体系催化生物基原料制备大豆油环碳酸酯研究

合成制备了4种不同席夫碱金属配合物(Salen-Al),利用红外(IR)、紫外(UV)、核磁(1HNMR)、元素分析(EA)、离子含量(ICP)等对其表征。筛选催化活性较高的Salen-Al与季铵盐进行复配形成二元催化体系,催化环氧大豆油和CO2合成制备大豆油环碳酸酯。利用红外,核磁对产物进行表征分析。同时考察了二元催化体系下环氧大豆油与CO2合成大豆油环碳酸酯的反应温度、压力、复配比等因素。研究表明,在温度为120℃、压力2 MPa条件下,Salen-Al与季铵盐摩尔比1∶1时有较高的催化效率,反应8 h转化率高达76.8%,对比单组份催化时有明显的提高。     

新型腰果酚环状碳酸酯型固化剂的制备与性能

以腰果酚环氧化合物和CO2为原料合成了腰果酚环状碳酸酯,再进一步与三乙烯四胺反应,制备了一种腰果酚环状碳酸酯型固化剂(CAC),采用FT-IR对产物结构进行了表征。通过示差扫描量热仪,热重分析和力学性能测试对比研究了其与常用的腰果酚酚醛胺固化剂固化双酚A型环氧树脂体系的固化行为及固化物的热稳定性和力学性能。结果表明,腰果酚环状碳酸酯型固化剂的反应活性低于腰果酚酚醛胺固化剂,但固化物的韧性要好于后者。     

异氰酸酯/环氧树脂的固化机理

详细研究了异氰酸酯/环氧树脂体系的固化反应和固化机理。采用差示扫描量热法（DSC）和红外光谱法（FTIR）跟踪了异氰酸酯/环氧树脂固化反应过程,定量分析了异氰酸酯、环氧基团和新生成的异氰脲酸酯和口恶唑烷酮的变化。DSC分析结果表明,DSC曲线上出现3个放热峰,说明固化过程中存在至少3种反应;FTIR分析结果表明,在140℃以下固化体系主要发生异氰酸酯的三聚反应生成三嗪环（异氰脲酸酯）;在200℃下,异氰酸酯-NCO基团与环氧基团开环反应生成口恶唑烷酮;在230℃ 下,三嗪环（异氰脲酸酯）进一步与环氧基团开环反应生成口恶唑烷酮。研究了不同温度下环氧基团、异氰酸酯基团、异氰脲酸酯基团、口恶唑烷酮基团随反应时间的变化规律。     

多元环碳酸酯的合成与表征

以环氧树脂E-44为原料,在高温、高压、催化剂存在下使环氧基转化为五元环碳酸酯基,并通过FT-IR、1HNMR、元素分析、GPC等方法对环碳酸酯进行表征.详细讨论了催化剂的种类、反应温度、反应压力、反应时间等对环氧基转化率以及产物外观的影响.结果表明,当温度在100℃,二氧化碳压力在1.5 MPa,以四丁基溴化胺和溴化钾为催化剂,反应5 h,环氧基的转化率可达95%以上,而且产物外观较好.