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聚氨酯之合成原料



        聚氨酯:凡是在大分子主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物称为聚氨基甲酸酯,简称聚氨酯。

        分类:聚酯型聚氨酯; 聚醚型聚氨酯。

        聚酯型聚氨酯:以二异氰酸酯和端羟基聚酯为原料制备的聚酯称为聚酯型聚氨酯。

        聚醚型聚氨酯:以二异氰酸酯和端羟基聚醚为原料制备的聚氨酯。

一、合成聚氨酯的原料

        合成聚氨酯的主要原料是有机多元异氰酸酯和端羟基化合物。

1、常用的异氰酸酯

        应用于聚氨酯树脂的有机多元异氰酸酯,按-NCO基团的数目可分为二元异氰酸酯、三元异氰酸酯及聚合型异氰酸酯三大类。

        其中最重要的是甲苯二异氰酸酯(TDI),其有三种规格:

TDI—100:含100%的2,4-甲苯二异氰酸酯。

TDI—80:含80%的2,4-甲苯二异氰酸酯,20%的2,6-甲苯二异氰酸酯。

TDI—65:含65%的2,4-甲苯二异氰酸酯,35%的2,6-甲苯二异氰酸酯。

        这三种规格的TDI是由于原料甲苯二胺的制法  不同分别制得的。


2、端羟基化合物:端羟基化合物有两类:端羟基聚酯和端羟基聚醚。

        ⑴端羟基聚酯:二元酸和过量的二元醇经混缩聚反应制得,其为相对分子质量为1000~3000的腊状或液态低聚物。


 

        ⑵端羟基聚醚:端羟基聚醚可由四氢呋喃、环氧丙烷、或四氢呋喃经离子开环聚合反应制备。

        ①端羟基聚四氢呋喃的制备:四氢呋喃为五元环单体,环张力较小,聚合活性较低,反应速度较慢,在较强的含氢酸高氯酸催化作用下,用醋酸酐作载体,进行阳离子开环聚合,可以合成相对分子质量为1000~3000的端羟基聚四氢呋喃。


②端羟基聚氧化丙烯醚的制备

        由环氧乙烷或环氧丙烷制备端羟基聚醚一般采用阴离子开环聚合。开环聚合时需要某种具有活性基团的化合物做起始剂。

        环氧丙烷进行阴离子开环聚合时需要1,2-丙二醇或丙三醇或木糖醇等做为起始剂。

NaOH或KOH做催化剂。

        a、以1,2-丙二醇做为起始剂,KOH做催化剂,环氧丙烷进行阴离子开环聚合,反应简式如下


        b、以环氧丙烷为单体,丙三醇为起始剂,KOH做催化剂,可制备三羟基聚氧化丙烯醚


        c、以环氧丙烷为单体,木糖醇为起始剂,KOH做催化剂,可制备五羟基聚氧化丙烯醚

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