文档介绍：聚氨酯合成工艺路线 O 前言聚氨酯是现今合成高分子材料中应用较为广泛、用量较大的一大类合成树脂. 按其所制得产品的物理形态可分为弹性体、泡沫、涂料、粘结剂等类。 1 主要原料聚乙二醇( PEG ) Mn=2000g/mol ; 二异氰酸酯甲苯( TDI );1, 4- 丁二醇( BDO ); 二丁基锡二月桂酸酯( DBTDL )。 2 合成路线 HOO Hn CH OCNNCO +调节适当的 R值 NCO RNC OO H R H O NCO R H O NC OO H RO* * n 氨基甲酸酯 R 2NC OO H R H O H O RNC O H * n-1 氨基甲酸酯氨基甲酸酯 R 2NC ON H R H O H O RNC O Hn-1 氨基甲酸酯* * HH 脲脲软段硬段线性聚氨酯软段硬段在此,我们采用二元醇 BDO 对预聚体进行扩链反应。⑴二元醇 OHROH n-1:⑵二元胺 HNRNH n-1: 预聚体扩链反应: 预聚反应:R 1R 2 扩链反应后所得的聚氨酯中的硬段部分再发生交联反应后就可得到交联聚氨。 R 2NC OO H R H O H O RNC O Hn-1 R 2NC OOR H O H O RNC O Hn-1 R 2NC OOR H O H O RNC O Hn-1 OH NH C O R 聚醚脱水准确称量一定质量的 PEG 于 500mL 的三口烧瓶中,升温并抽真空,在内温为 110~115 ℃①,真空度的条件下,脱水小时②,然后冷却至 50℃以下,放入干燥的仪器内密闭保存备用。说明: ① PEG 在 125 ℃会分解,故脱水时温度不能高于此分解温度,应控制在 110 ~ 115 ℃。②异氰酸酯与水反应后会使预聚物的粘度增大,进而使预聚物的贮存稳定性显著降低。所以在实验过程中对多元醇等原材料的含水量和环境湿度都有严格要求。合成前要将 PEG 加热真空脱水,并对实验仪器进行干燥脱水,反应还要在干燥氮气保护下进行,以避免空气湿度的影响。预聚反应在干燥三口烧瓶的按配方量①将TDI 溶液滴入已经脱水的 PEG 聚醚溶液中②,再加入微量的催化剂 DBTDL ③,搅拌均匀后,此时不加热④,自动升温约半小时后到(80 ± 5)℃⑤,恒温计时反应 2h得到预聚物,密封保存。说明: ①配方为: n( -NCO )/n( -OH ) = ~ 。若 TDI 过少不仅会使得 PEG 两端不能都均匀的接上 TDI ,还会因为游离的 TDI 减少,减少了低聚物链段运动空间,从交联反应: 硬段交联反应后: 而使得预聚体的粘度增大,影响了预聚体的加工性能和最终制品的物理机械性能。若 TDI 过多,游离的 TDI 增多,用 BDO 扩链时,游离的 TDI 会与之反应,使得反应初期粘度急剧升高,导致产品的加工性能变差。②这样使反应分步进行,且反应活性弱,即低聚物多元醇与 TDI 的预聚反应有足够的时间进行,反应比较完全,得到的预聚体再与扩链剂反应,这种情况下就比较容易形成大分子的有规律排列。③ PEG 的反应活性低, 加入催化剂能降低反应活化能, 加快反应进程, 控制-OH 副反应的发生。由于 DBTDL 催化活性大,,故只能加入微量催化剂。④-NCO 和-OH