【碩士】非異氰酸酯聚氨酯的合成

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　　【碩士】非異氰酸酯聚氨酯的合成　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：青島科技大學(xué)　　學(xué)位年度：2010　　通過(guò)有機(jī)異氰酸酯與多元醇反應(yīng)制備的聚氨酯材料由于其優(yōu)異的性能而廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，但隨著人們健康、安全意識(shí)的提高，傳統(tǒng)聚氨酯材料在性能與安全方面的缺點(diǎn)逐漸暴露出來(lái)。由多元環(huán)碳酸酯和多元胺反應(yīng)合成的非異氰酸酯聚氨酯(NrPU)作為一種綠色環(huán)保材料有望替代傳統(tǒng)聚氨酯材料。本論文以聚醚多元醇為原料，首先合成具有柔順主鏈的端環(huán)氧基聚醚(ETP)，然后將ETP與二氧化碳反應(yīng)合成鏈段柔順的端環(huán)碳酸酯聚醚(CCTP)，最后將CCTP與二元胺反應(yīng)合成非異氰酸酯。主要結(jié)論如下：　　 1．以聚醚多元醇為原料，通過(guò)醇鹽化反應(yīng)和接枝反應(yīng)，制備出具有柔順主鏈結(jié)構(gòu)的的端環(huán)氧基聚醚。采用核磁共振氫譜對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。探討不同反應(yīng)條件對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響，結(jié)果表明，采用甲醇鈉為醇鹽化試劑時(shí)能得到較高的轉(zhuǎn)化率，聚醚分子量的增大一定程度上能提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。以十六烷基三甲基溴化銨為催化劑，醇鹽化反應(yīng)的溫度llOOC，接枝反應(yīng)的溫度為40℃，甲醇鈉與羥基的摩爾比值為1．3，環(huán)氧氯丙烷(ECH)與羥基的摩爾比值為2．5時(shí)能得到轉(zhuǎn)化率較高的端環(huán)氧基聚醚?！　? 2．以端環(huán)氧基聚醚為原料，在高溫、高壓和催化劑存在下與二氧化碳進(jìn)行環(huán)加成反應(yīng)合成了端環(huán)碳酸酯聚醚。通過(guò)紅外光譜與核磁共振氫譜對(duì)環(huán)碳酸酯基團(tuán)進(jìn)行表征。探討了反應(yīng)溫度、體系壓力、催化劑種類、反應(yīng)時(shí)間對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響，結(jié)果表明，當(dāng)反應(yīng)溫度為120"C，C02壓力為2．5MPa，以十六烷基三甲基溴化銨為催化劑，反應(yīng)4小時(shí)，環(huán)氧基的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到90％以上，且產(chǎn)物外觀較好。端環(huán)氧基聚醚的分子量對(duì)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率影響很大，分子量越大，反應(yīng)越困難?！　? 3．將三官能度的端環(huán)碳酸酯聚醚與二元伯胺反應(yīng)合成非異氰酸酯聚氨酯。紅外測(cè)試證明聚合物分子鏈中含有氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)表明，乙二胺型非異氰酸酯聚氨酯的力學(xué)性能較好，交聯(lián)程度較高。當(dāng)環(huán)碳酸酯與胺的比例為l：l時(shí)，合成的材料力學(xué)性能較好。甲苯溶脹實(shí)驗(yàn)也表明乙二胺型非異氰酸酯聚氨酯具有較大的交聯(lián)密度?！　?

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