聚氨酯之合成原料



        聚氨酯:凡是在大分子主鏈中含有氨基甲酸酯基的聚合物稱爲聚氨基甲酸酯,簡稱聚氨酯。

        分類:聚酯型聚氨酯; 聚醚型聚氨酯。

        聚酯型聚氨酯:以二異氰酸酯和端羥基聚酯爲原料製備的聚酯稱爲聚酯型聚氨酯。

        聚醚型聚氨酯:以二異氰酸酯和端羥基聚醚爲原料製備的聚氨酯。

一、合成聚氨酯的原料

        合成聚氨酯的主要原料是有機多元異氰酸酯和端羥基化合物。

1、常用的異氰酸酯

        應用於聚氨酯樹脂的有機多元異氰酸酯,按-NCO基團的數目可分爲二元異氰酸酯、三元異氰酸酯及聚合型異氰酸酯三大類。

        其中最重要的是甲苯二異氰酸酯(TDI),其有三種規格:

TDI—100:含100%的2,4-甲苯二異氰酸酯。

TDI—80:含80%的2,4-甲苯二異氰酸酯,20%的2,6-甲苯二異氰酸酯。

TDI—65:含65%的2,4-甲苯二異氰酸酯,35%的2,6-甲苯二異氰酸酯。

        這三種規格的TDI是由於原料甲苯二胺的製法  不同分別製得的。


2、端羥基化合物:端羥基化合物有兩類:端羥基聚酯和端羥基聚醚。

        ⑴端羥基聚酯:二元酸和過量的二元醇經混縮聚反應製得,其爲相對分子質量爲1000~3000的臘狀或液態低聚物。


 

        ⑵端羥基聚醚:端羥基聚醚可由四氫呋喃、環氧丙烷、或四氫呋喃經離子開環聚合反應製備。

        ①端羥基聚四氫呋喃的製備:四氫呋喃爲五元環單體,環張力較小,聚合活性較低,反應速度較慢,在較強的含氫酸高氯酸催化作用下,用醋酸酐作載體,進行陽離子開環聚合,可以合成相對分子質量爲1000~3000的端羥基聚四氫呋喃。


②端羥基聚氧化丙烯醚的製備

        由環氧乙烷或環氧丙烷製備端羥基聚醚一般採用陰離子開環聚合。開環聚合時需要某種具有活性基團的化合物做起始劑。

        環氧丙烷進行陰離子開環聚合時需要1,2-丙二醇或丙三醇或木糖醇等做爲起始劑。

NaOH或KOH做催化劑。

        a、以1,2-丙二醇做爲起始劑,KOH做催化劑,環氧丙烷進行陰離子開環聚合,反應簡式如下


        b、以環氧丙烷爲單體,丙三醇爲起始劑,KOH做催化劑,可製備三羥基聚氧化丙烯醚


        c、以環氧丙烷爲單體,木糖醇爲起始劑,KOH做催化劑,可製備五羥基聚氧化丙烯醚