69sex久久精品国产麻豆,宅男在线永久免费观看网直播 http://cnhuaxia.com.cn Tue, 22 Oct 2024 08:13:11 +0000 zh-CN hourly 1 https://wordpress.org/?v=4.1.41 三聚體催化劑 http://cnhuaxia.com.cn/archives/3792 http://cnhuaxia.com.cn/archives/3792#comments Thu, 21 Oct 2021 03:48:29 +0000 http://cnhuaxia.com.cn/archives/3792 脂肪族和脂環(huán)族異氰酸酯高效三聚催化劑

聚氨酯具有優(yōu)異的物理機械性能和耐化學穩(wěn)定性,廣泛用于泡沫、涂料、彈性體、黏合劑、皮革等領域,然而也存在耐熱性差、軟化溫度和分解溫度低等缺陷,限制了它在某些領域中的應用。后來人們發(fā)現芳香族或脂肪族異氰酸酯均能在加熱下自加成三聚為異氰脲酸酯。因異氰脲酸酯環(huán)具有強吸電子效應,導致分子中 NCO 的 C=N 鍵的極性增加,從而使其反應活性增加,與羥基反應可交聯固化成膜,固化產物的交聯度在適當范圍內增大時其硬度增高、附著性增強。

脂肪族和脂環(huán)族異氰酸酯高效三聚催化劑 脂肪族和脂環(huán)族異氰酸酯 高效三聚催化劑 三聚體催化劑

含有異氰脲酸酯環(huán)的聚氨酯制品具有以下特點:

①因異氰脲酸酯環(huán)有較高的耐輻射性,制得的高聚物材料對輻射具有高的防護性能。

②具有良好的耐腐蝕性能和抗黃變性能。

③異氰脲酸環(huán)不含活潑氫原子,從而不會形成氫鍵,因而含有異氰脲酸酯的異氰酸酯黏度低,固含量高。

④異氰脲酸酯環(huán)很穩(wěn)定,所以存放時間較長,且具有較好的耐熱性。

⑤由于異氰脲酸酯環(huán)含有阻燃性的氮元素,故用其制成的材料具有阻燃性。

因此,異氰酸酯三聚體受到人們高度關注,在涂料、黏合劑、密封膠,彈性體、泡沫塑料等領域得到應用,在紡織品、造紙、油墨等領域也有應用的報道。

國外從20世紀70年代開始工業(yè)化生產含異氰酸酯三聚體的異氰酸酯,已形成系列化產品,其中較著名的廠商有 HULS 公司、Bayer 公司、SAPICI 公司等。

但是脂肪族和脂環(huán)族異氰酸酯由于本身活性較低,所以在實際生產中脂肪族和脂環(huán)族異氰酸酯的三聚體的制備時需要加入合適的催化劑進行催化。與常規(guī)的TDI三聚體制備不同,常規(guī)的叔胺催化劑如DMP-30對脂肪族和脂環(huán)族異氰酸酯的三聚催化效果很小,常規(guī)的鉀類金屬鹽催化劑對脂肪族和脂環(huán)族異氰酸酯有一定的三聚效果,但還達不到實際生產要求。對此,華東理工大學的宋春梅以醋酸鉀(Polycat 46)作催化劑,在一定溫度下,合成了IPDI三聚體,并與2,4,6-三(二甲氨基甲基)酚(DMP-30)比較,結果如下表:

C1-C4為醋酸鉀,S1-S3為DMP-30

 

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由上表數據可以看出,DMP-30對IPDI 三聚催化效果不明顯,醋酸鉀對IPDI 三聚催化有效果,但其轉化率不高。

針對此種情況,新典化學經過多年開發(fā)了一種新型三聚催化劑NT CAT P200可以有效的對脂肪族和脂環(huán)族異氰酸酯進行三聚,以IPDI為例做對比實驗:

取710 g的IPDI單體1升四口燒瓶中機械攪拌。通氮氣保護下快速攪拌,并將反應器加熱至85℃。分別加入催化劑NT CAT P200,保持溫度,繼續(xù)攪拌兩個小時,通過FTIR分析的樣品表明轉化率為57%。加入磷酸使催化劑失活,得到700g基本無色的反應產物。得到產物粘度為2200 mPa.s(25℃),NCO%指數為28.6。添加84.7g IPDI單體將產物稀釋,稀釋產物的粘度為730mPa.s(25℃)。通過GPC測定的低聚物分布為:三聚體為78.3%;五聚體為16.4%;七聚體和更高的低聚物為5.3%。

實驗結果表明:NT CAT P200催化劑不但有較高的反應活性,而且有較好的選擇性,且在降低產物的黏度、顏色、氣味等方面也有很大的優(yōu)異性。

技術支持 電話:吳經理18301903156

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三聚體催化劑 http://cnhuaxia.com.cn/archives/3188 http://cnhuaxia.com.cn/archives/3188#comments Thu, 21 Oct 2021 03:30:44 +0000 http://cnhuaxia.com.cn/archives/3188 低游離度TDI三聚體的合成

二異氰酸酯(TDI)在催化作用下可以發(fā)生三聚反應,形成含異氰脲酸酯環(huán)的三聚體。TDI三聚體具有揮發(fā)性低、毒性小、官能度高、熱穩(wěn)定性好、耐腐蝕性好等優(yōu)點,常作為聚氨酯固化劑被廣泛應用在涂料、粘合劑中。在20世紀70年代,國外多家公司開始工業(yè)化生產應用這類產品,如Bayer、BASF、Dow等。目前高性能、低游離單體的TDI三聚體仍然需要大量依賴進口。

本研究以催化劑 NT CAT P100合成 TDI 三聚體聚氨酯固化劑,實驗結果表明: 該催化劑具有催化速率快、活性高、反應溫度低等優(yōu)點。在40 ℃下,以滴加方式催化反應,8 h 就可以達到反應終點,得到低游離單體含量 TDI 三聚體。

低游離度TDI三聚體 TDI三聚體 三聚體催化劑 聚氨酯三聚體

 

原料及試劑

二異氰酸單體TDI(80/20):工業(yè)品,BASF;醋酸丁酯:分析純,廣州番禺力強化工廠;NT CAT DMP-30:工業(yè)品,新典化學;NT CAT K-15:工業(yè)品,新典化學;NT CAT P100: 新典化學;

 

合成工藝

在氮氣保護的條件下,往裝有攪拌、溫度計以及回流冷凝管的干燥四口圓底燒瓶中加入 TDI( 80/20) 單體 100 g,醋酸丁酯100 g。攪拌5 ~10 min,加熱升溫至40 ℃,滴加0. 5 g催化劑的醋酸丁酯溶液( 醋酸丁酯10 mL) 。滴加完畢后,控制溫度在40 ~80 ℃之間,保溫反應約8 h,每隔1 h測定一次反應溶液的—NCO值,當—NCO含量降低到8.5% ~ 9% 時,加入1 g甲酰氯,繼續(xù)反應0.5 h,停止加熱攪拌,降溫出料,得到淺黃色透明液體。

在上述工藝基礎上,滴加預設定量的醇,保溫反應30 ~60 min,對 TDI 三聚體進行改性處理。

低游離度TDI三聚體 TDI三聚體 三聚體催化劑 聚氨酯三聚體

催化劑種類、用量及滴加方式的影響

催化劑的選擇是TDI三聚反應的關鍵。常用的TDI三聚催化劑包括叔胺、有機金屬化合物、有機膦化合物、堿金屬羧酸鹽等。選用DMP-30、K-15和P100對50%醋酸丁酯的TDI溶液分別催化反應,結果如表1和圖2所示。

1 不同催化劑(0.5%添加量)對TDI三聚反應的影響

催化劑種類 K-15 DMP-30 P100
反應溫度/℃ 70 80 70 70
反應時間/h 24 26 6 5
w(—NCO)/% 24.2 12.3 10.4 6.8
產品外觀 無色透明 黃色透明 微黃透明 近水白透明

 

由表1和圖2可見,不加催化劑的情況下,TDI的三聚反應不發(fā)生;K-15催化三聚的效果較差,溫度較高、反應時間長,容易產生更多的多聚體結構;均為叔胺類催化劑的DMP-30和P100催化效果較好,相比之下P100的催化性能更強,短時間內就能迅速反應,降低—NCO值,而且實驗還表明在40 ℃下其仍然具有很高的催化活性。因此,選用P100作為催化劑。圖3是P100催化劑用量分別占TDI單體總質量的2%、0.5%及0.8%時對TDI三聚反應的影響。

2 3 種催化劑的催化效率對比

 

從圖3看到,在其他條件相同的情況下,隨著P100用量的增加,反應速率加快,同時—NCO基團含量有所減少。催化劑用量太少時,即使延長反應時間,—NCO含量仍高于12%;而催化劑用量過高時,大量殘留的催化劑在一定程度上影響了產品的性能。實驗表明,P100用量為0.5%較合適。

3 催化劑用量對TDI三聚反應的影響

 

另外,催化劑的滴加方式也會影響三聚反應。實驗表明,若一次性加入催化劑,單體馬上劇烈反應,大量放熱,局部溫度可上升10 ℃,反應物活性的增加可能導致產物的相對分子質量增加、分布變寬,生成大量的高聚物,使產物的黏度增加、顏色加深、產品性能下降。而采用醋酸丁酯稀釋催化劑后逐滴滴加的方式,能很好地控制反應溫度。

 

結論

采用P100為催化劑合成TDI三聚體,實驗表明該催化劑催化活性高、催化速率快,催化效果較 DMP-30 和K-15好。

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