聚氨酯（PU）用固化剂的合成工艺：反应温度控制在50℃，在搅拌下将TMP溶液滴加到TDI-醋酸丁酯溶液中进行反应，1h滴加完全后，再继续反应4h，TDI和TMP的质量比为5∶1。合成的聚氨酯（PU）用固化剂适合在薄膜蒸发器中进行游离TDI的分离，分离后得到的聚氨酯（PU）用固化剂性能指标按1.3方法测得结果如下：w(残余TDI)≤0.4%，w(固含量)≥75%，w(—NCO)≥13.0%。

实验室聚氨酯的合成

聚氨酯由两相来组成，包括软段和硬段，软段是长链多元醇，硬段是由异氰酸酯和扩链剂构成。聚氨酯是由异氰酸酯和多元醇反应先生成预聚体，然后与扩链剂反应硫化制得。有时使用“一步法”来合成聚氨酯以降低成本和增加反应速度。所谓“一步法”就是将多元醇、异氰酸酯及扩链剂混合，一步反应生成聚氨酯。

对于合成聚氨酯来讲，大家都知道,其所有成份极易吸水,聚醚在船运期间进行有效干燥,厂家能够直接使用。在操作期间水分经常偶然进入，因此需脱气工序。小样品很容易吸取一定量的不利于合成的潮气，因此在实验室任何异氰酸酯反应之前应该脱气。脱气可将混合时带入的空气排出。在下面的配方中都采用了脱气或干燥工序。

Terathane可以做为软段材料与通用的二异氰酸酯反应，全球最常用的二异氰酸酯为4,4'－二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和甲苯二异氰酸酯(TDI)，(2,4－；2,6－TDI异构体以各种比例混合的混合物)。

Terathane也可与特殊的二异氰酸酯反应，例如PPDI，以提高耐磨性能、耐温性能和挠曲疲劳性能。对于脂肪族二异氰酸酯，参看抗紫外光部分。其它的二异氰酸酯偶然遇到，它们也可与Terathane反应，尽管反应速率会有所不同。

在聚氨酯生产中最通用的氢供体是胺类和醇类，当最终产物为弹性体时，通常用的扩链剂为二胺和二醇。各种氨基和羟基与苯基异氰酸酯反应的速度。相对反应速度可以通过催化剂来选择(参看硫化时间和催化剂部分)。



2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)用途:dmba是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、环氧树脂等方面。dmba在不同溶剂中具有比dmpa更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。

dmba被视为水性聚氨酯用新一代绿色环保型扩链剂和内乳化剂,生产水性聚氨酯胶黏剂,无需使用有机溶剂,有机残留物为零。不存在使用dmpa熔点高、溶解慢、反应时间长、能耗高、产品性能差、需要加入有机溶剂、溶剂残留量大等问题。还可用于水性环氧树脂、聚酯等胶黏剂的制造。目前水性聚氨酯、水性树脂、水性胶粘剂、水性涂料等水性产品多用途改性助剂(亲水扩链剂),作为单体,改性过程中,二羟甲基丁酸(dmba)无需添加任何有机溶剂(以水代替),生产工艺更加简单,性能稳定,.其中二羟甲基丙酸(dmpa)以优越的性价比使得其在水性领域应用较为普遍!

用途：

1.水性聚氨酯/聚酯体系涂料、胶粘剂、皮革涂饰的生产中。

2.涂料助剂，用于水溶性聚氨酯、环氧树脂、胶粘剂等。

3.dmba是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧基，因此可以被用作合成水性高分子体系，可广泛用于水溶性聚氨酸、聚酯、环氧树脂等方面。dmba在不同溶剂中具有比dmpa更好的溶解性，因此可以使工作效率得到很大的改善。
 
dmba和dmpa相比,dmba存在如下明显优点:

(1). dmba在有机溶剂中有更好的溶解性,下表为dmba与dmpa在不同温度下,在不同溶剂中的溶解度数据;(单位g/100g溶剂)

由于dmba具有优良的溶解性和低熔点,因而它在合成水性聚氨酯乳液过程不需要溶剂或少加溶剂。

(2).高反应率,反应速度快,反应温度低。合成聚氨酯预聚体反应时间短,一般只要50-60分钟,而dmpa则要150-180分钟。这是因为dmba结构中比dmpa多了一个亚甲基,使羧基与亚甲基的距离加大,羧基与异氰酸酯的空间位阻减少,从而使反应速率增大。

(3).用于水性聚氨酯乳液其粒径更细且分布窄,胶膜性能优异,光泽度高。


虽然“一步法”生产聚氨酯弹性体有其有利的一面(例如成本低、速度快)，但是多数情况下大家愿意选择“预聚法”路线。

使用这些预聚体在某些生产上是有好处的。虽然购买预聚体要比自己合成贵一些，但是它可避免在操作过程中异氰酸酯的挥发。如果准备合成预聚体，下面典型的程序是有帮助的。

(1)加热690g(1.38当量)的TerathanE1000的聚醚，在90℃下，真空搅拌1～2小时，除去所存在的湿气。

(2)氮气保护下冷却至70℃。

(3)加入435g(3.5当量)的纯MDI。

反应热将使温度升高至80±4℃，保持这个温度1～2小时，确保反应完全。在没有湿气的存在下，用这种技术生产的预聚体，在室温下可贮存数月。

TDI体系的预聚体制备时通常在较低的温度，TDI在40～45℃，Terathane在其通常的贮存温度60～70℃较为合适。

研究表明：低温有利于反应向理想方向进行，且产物颜色浅；TDI过量越多，反应越接近理想反应，TMP及溶剂必须脱水，采用单一的醋酸丁酯溶剂，便于分离后循环使用。

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