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三聚体基本参数
  • 产地
  • 上海
  • 品牌
  • 科思创
  • 型号
  • HDI
  • 是否定制
三聚体企业商机

HDI(六亚甲基二异氰酸酯)缩二脲作为脂肪族聚氨酯固化剂,具备良好的耐候性,与多元醇或醋酸丁酯等溶剂良好的相容性,与含多元醇的聚合物固化后良好的耐溶剂性能,普遍用作涂料、粘合剂和弹性体。GPC结果表明:HDI和水的三步主反应以及副反应有着各自的化学反应活化能,而且在体系内是并列发生的;温度从120oC升高至130oC,四聚体和五聚体的含量增加;当温度从130oC升高至160oC时,HDI缩二脲、四聚体和五聚体的含量基本不变,脲基二异氰酸酯的含量增加。


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HDI三聚体的异氰脲酸酯环的结构稳定,在高温下不易分解,因此它具有热稳定性好、耐磨性好、耐腐蚀性好等优点,常作为聚氨酯固化剂被普遍用于家具、汽车工业、航空工业和体育器材等领域中。合成工艺:在氮气的保护下,向装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的干燥四口圆底烧瓶中加入HDI单体100g。搅拌10~15min,加热升温至70℃,滴加0.5g用醋酸丁酯稀释的催化剂,在0.5h内滴加完毕,保持温度在70~100℃之间,保温反应约4h。反应期间,每隔1h用二正丁胺法测定反应溶液的—NCO值,当—NCO含量降低至30%~40%时,加1g苯甲酰氯,继续搅拌0.5h终止反应,停止加热搅拌,降温出料,得到无色透明的液体。


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HDI的自聚产物有三聚体、二聚体、碳化二亚胺、线型多聚体和环状多聚体等。终产物主要取决于哪个活性中间体占优势。HDI的自聚机理异氰酸酯基中,氮和氧的电子云密度大,电负性强;而碳的电子云密度小,显正电,所以碳便成为亲电中心,容易受到亲核试剂的进攻。在催化剂作用下,异氰酸酯基相互加成,引起聚合反应。下式表示HDI自聚反应的一般机理,其中A-B催化剂。可以看出,HDI的自聚反应存在多种活性中间体,能够形成不同的反应产物,随外界条件的变化,HDI自聚产物中各组分的质量分数不同,异氰酸根质量分数也有差异。


复合催化剂长链脂肪酸的金属盐和苯酚共同作用,可得到HDI的自聚产物,反应结束时也要加终止剂。哌嗪及其衍生物与叔胺联用作为HDI自聚的催化剂也有报道。但哌嗪有致作用,且聚合反应有长达数小时的诱导期,而聚合反应开始后放热猛烈,不能进行本体聚合,必须加入溶剂来控制反应。季铵盐催化剂Scholl,Fujita,Kumada和Ueyanagi等用季铵盐作催化剂,得到了HDI的三聚产物。在HDI的自聚产物中,常存在一定量的环状多聚体,导致产物的异氰酸根质量分数比理论值低。三聚体系列固化剂PU哑光快干三聚体固化剂类型。

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三聚反应为可逆反应。许多氮族元素化合物、有机金属化合物等,均可作为脂肪族及芳香族异氰酸酯的三聚反应催化剂。N,N′,N″-三(二甲氮基丙基)-产氢化三嗪、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚是常用的叔胺类三聚催化剂。两种或两种以上的异氰酸酯单体在三烷基烷氧基锡催化下可制得合异氰脲酸酯。制造异氰脲酸酯型交联剂需控制三聚反应的程度,以免因无限制地反应而生成聚合度过大的无用物质,一般需加入少量阻聚剂以终止反应。阻聚剂有对甲苯磺酸酯、苯甲酰氯、磷酸、硫酸二甲酯等。即使是控制反应,二异氰酸酯的三聚体实际也是多种官能度异氰酸酯自聚物的混合物,以三聚体为主要成分。


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