采用TDI大量过量的方式来合成聚氨酯耐黄变固化剂，羟基基本上是被TDI上的—NCO包围，未反应的羟基和TDI上的—NCO反应的概率大，得到的聚氨酯耐黄变固化剂就接近理想反应，TDI过量越多，反应接近理想反应的程度越大。

TDI过量得越多，体系黏度越低，继续增大TDI的含量，按黏度的趋势，体系黏度会继续降低，但凝胶时间相差已经不是太大了，而且凝胶所需时间已经很长了，这么长的时间足够分离时不凝胶也不固化。考虑到随着体系中未反应TDI含量的增加，会导致后处理能耗加重，所以确定TDI与TMP的质量配比为5∶1。

反应温度的影响。温度是TDI-TMP加成反应重要的影响因素。反应温度越高，反应速度越快，反应完成所需时间越短，但是反应温度越高，副反应越多，产物的黏度越大，各种物料越容易被氧化，产物的颜色越深，而且反应温度越高，TDI分子的2个—NCO基团的活性差异越小，这样得到的产物相对分子质量分布越不均匀。

另一方面，该反应是放热反应，外界所给予的能量越多，越不利于反应的控制，反应体系黏度迅速增加甚至有可能造成凝胶。因此，在合成反应中要避免高温。

加料方式对合成预聚物性能的影响。在聚氨酯耐黄变固化剂的合成工艺中，加料方式有多种，而且不同的加料方式对产物影响较大。本文试验了3种加料方式，第1种是一次加料，即将脱水的TMP、TDI和醋酸丁酯一起加入到反应器中进行反应。该法的优点是工艺简单，节约设备，缩短反应时间。



二乙基甲苯二胺 DETDA E100产品基本资料

中文名称:二乙基甲苯二胺,固化剂扩链剂DETDA Cas号:68479-98-1

英文名称:Diethyl toluene diamine DETDA

产品外观:淡黄色至琥珀色透明粘稠液体,微溶于水,可溶于醇、醚、酮等极性有机溶剂,与聚醚、聚酯多元醇相容性好。      

分子量:178.28

分子式:C11H18N2

相对分子质量:178.3

沸点:301.4°C at 760 mmHg

蒸汽压:0.00106mmHg at 25°C

闪点:161.1°C密度:1.013g/cm3

包装方式:净重200KG/镀锌铁桶(一个小柜打托装16吨)、1000KG/IB桶(一个小柜装18吨)或23吨ISOTANK。

国外同类产品:美国AIbemarle公司(牌号Ethacure 100),瑞士Lonza集团公司(牌号Lonzacure DETDA 80),德国Nitroil公司(牌号PCAmine ADA l80)

以下是国外工厂生产的产品指标:

二乙基甲苯二胺固化剂扩链剂DETDA与异氰酸酌反应的当量(即相对分子质量与每个分子中反应基团平均数的比值)约为89.1～89.5,与环氧树脂反应的当量约为44.3。

1. 美国A1bemarle公司DETDA产品(牌号EthacurE100)典型组成质量分数为:

水分<0.08%

二烷基等化合物0.5%～3%

3,5-二乙基-2,4二胺75%～81%

3,5-二乙基-2,6-二胺18.0%～20.0%

2. Lonza公司的DETDA产品(牌号Lonzacure DETDA 80)中,3,5—二乙基二胺纯度≥97.5%,各成分的质量分数为:

水分:< 0.10%

二胺:≤0.015%

乙基二胺:≤1.0%

3,5-二乙基-2,4-二胺:77.0%～81.0%

3,5-二乙基-2,6-二胺:18.0%～22.0%

根据上面数据对比,我工厂生产的二乙基甲苯二胺(DETDA)产品质量等同于国外生产的DETDA.

二乙基甲苯二胺 DETDA E100产品用途

二乙基甲苯二胺固化剂扩链剂DETDA是一只十分有效的聚氨酯弹性体扩链剂,尤其适用于RIM(反应注射成型)和SPUA(喷涂聚脲弹性体)上;同时也可用作是聚氨酯弹性体以及环氧树脂的芳香族二胺固化剂,用于浇注、涂料、RIM及胶黏剂,也是聚氨酯及聚脲弹性体的扩链剂.二乙基甲苯二胺固化剂扩链剂DETDA是一种位阻型芳香族二胺,乙基和甲基的位阻作用使得其活性比甲苯二胺(TDA)低得多.它与聚氨酯预聚体的反应速度比DMTDA快数倍,比MOCA快约30倍.主要用于RIM聚氨酯体系以及喷涂聚氨酯(脲)弹性体涂料体系,具有反应速度快,脱模时间短、初始强度高、制品耐水解、耐热等优点.另外该品还可用作弹性体、润滑剂及工业油脂的抗氧剂,以及化学合成中间体.


然而一次加料的方式中，反应过程中的温度难控制，产物相对分子质量分布不均匀，黏度大。第2种是将固体的TMP分次加料，即分多次将固体TMP加到TDI-醋酸丁酯溶液中进行反应。第3种是将脱水后的TMP保温在60℃以上(防止TMP析出)，在搅拌下将TMP溶液滴加到TDI-醋酸丁酯溶__液中进行反应。

在第3种工艺中，TDI相对于TMP过量，4位—NCO反应几率较大，因而反应均匀。而且滴加法反应过程容易控制，反应趋于理想化，合成的产品相对分子质量分布均匀，黏度低，在薄膜蒸发器中分离游离TDI过程中操作稳定。所以选择用第3种加料方式进行加料。

溶剂的影响。在相同温度及固含量，不同溶剂体系的黏度是不相同。早期用环己酮作溶剂以完成均相加成反应，但产物颜色深，气味大，不宜使用。

后来的研究中，多用甲苯、二甲苯和醋酸丁酯的混合溶剂，效果较佳。本研究中，采用单一溶剂醋酸丁酯，是因为单一的溶剂其物理特性单一，便于后处理中的分离，分离后的溶剂循环使用。

合成了相对分子质量小、黏度低、流动所需温度低的适合在薄膜蒸发器中进行游离TDI分离的TDI-TMP预聚物。

温度对产物的黏度和颜色影响较大，对产物的固体分含量、密度、—NCO值影响不大。TMP在低于40℃时易析出，因此反应低限温度不宜低于40℃。本实验突破了先低温再高温反应的传统思路，采用一直在较低温度下反应，适当增加反应时间。

结果表明，反应不仅能够进行，而且趋于理想反应，所得到的反应产物颜色浅，相对分子质量小，黏度低，流动所需温度低，这样的产物适合在薄膜蒸发器中进行游离TDI的分离。因此，该合成反应选择在较低温度下进行，延长反应时间使反应完全，反应温度控制在50℃，1h滴加完全后，再继续反应4h，得到的加成产物直接在薄膜蒸发器上进行游离TDI的分离，得到了性能优良的无毒固化剂。

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