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聚氨酯異氰酸酯與羥基的反應(yīng)

日期:2021-09-17 來(lái)源:上海威固化工制品有限公司 瀏覽次數(shù):

異氰酸酯基與羥基的反應(yīng)產(chǎn)物為氨基甲酸酯。有研究表明,異氰酸酯與羥基的反應(yīng)是二級(jí)反應(yīng),反應(yīng)速率常數(shù)隨著羥基含量而變化,不隨異氰酸酯濃度而改變。

多元醇與多異氰酸酯生成聚氨基甲酸酯(簡(jiǎn)稱聚氨酯)。

若反應(yīng)物中的異氰酸酯基過(guò)量,即異氰酸酯基與羥基的摩爾比大于1,則得到的是端基為NCO的聚氨酯預(yù)聚體,彈性體、膠黏劑、涂料甚至泡沫塑料等的制備都涉及聚氨酯預(yù)聚體的制備。

若反應(yīng)混合物中羥基與異氰酸酯基等物質(zhì)的量,理論上生成分子量無(wú)窮大的高聚物。不過(guò)由于體系中可能存在的微量水分、催化性雜質(zhì)及單官能度雜質(zhì)的影響,聚氨酯的分子量一般為數(shù)萬(wàn)至十多萬(wàn)。

如果羥基過(guò)量,則得到的是端羥基聚氨酯,可用于聚氨酯膠黏劑的主劑及混煉型聚氨酯彈性體生膠等。

異氰酸酯與羥基化合物的反應(yīng)活性受各自分子結(jié)構(gòu)的影響。前面已述,異氰酸酯的反應(yīng)活性受核基類型、芳香族核基取代基種類和位難易有關(guān),歸根結(jié)底受醇或低聚物多元醇的分子結(jié)構(gòu)影響。

在異氰酸酯和羥基化合物(醇)的反應(yīng)中,各類羥基的反應(yīng)活性大小順序?yàn)椋翰u基>仲羥基>叔羥基,它們與異氰酸酯反應(yīng)的相對(duì)速率分別為1.0、0.3、0.01。這主要是羥基化合物的位阻效應(yīng)和極性因素引起的。同一類型的醇(例如伯醇),其反應(yīng)活性也不同,這是由于在反應(yīng)中受醇本身的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)物濃度、異氰酸酯指數(shù)、微量酸堿等因素的影響。對(duì)于官能度相同的多羥基化合物,分子量小的反應(yīng)速率快;羥基含量相同的情況,官能度大的反應(yīng)速率快,反應(yīng)物黏度增加快。

由于伯羥基與仲羥基的反應(yīng)活性不同,含端伯羥基聚酯二醇及聚四氫呋喃二醇的反應(yīng)速率是端基為仲羥基的聚氧化丙烯二醇的10倍左右。