非异氰酸酯聚氨酯的微波合成
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｝ 键分 聚 醇； 碳酸酯； 异氰 中图 类号 关 词］ 乙二 环 非 酸酯聚 酯： 波 氨 微 合成
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［ 章编 号］ ０ ７ １ ６ （ ０ １１ －０ １ ２ 文 １ ０ —８ ５２ １ ）０ｏ １－ ０
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１１实验 主要 仪器及 药 品 ． 傅里 叶变 换－ ｂ ￣ 光谱 仪（ Ｅ Ｓ ｃｒ ｍ ｅＶｅｓ ｎＢ；ＮＤＪ １ ｚｅ Ｐ ） ｅｔｕ Ｏｎ ｒｉ ｏ 一 旋 转式 粘度 计 ；Ｓ３ ０ Ｎ（ ） －４ ０ Ｉ 型扫 描 电子 显微 镜 ；上 海新 仪微 波 反应 Ｉ 器 ＭＡＳ Ｉ 。 Ｅ （ 乙二醇 ２ ０ ４ ０： —Ｉ Ｐ Ｇ 聚 ０ ， ０ ） 广东 光华 化学 厂有 限 公司 ； 环 氧 氯丙烷 （ ２５ ） 天 津 市福晨 化 学试 剂厂 ； Ｍ９ ． ： ２ 碳酸 二 甲酯（ Ｏ ： Ｍ９ ） 天 津 市光 复精细 化 ＿ 研 究所 ；二 乙烯 四胺 ： 中 国医药 上海 化学 试 Ｔ 剂 站 ；１ － 氧六 环 ：天津 市 大茂化 学试 剂厂 。 ，二 ４ １ 反 应原 理 ． ２ 聚 乙－ 醇 与环氧 氯 丙烷发 生 开环 加成 与水 解 反应 生成 的 二元 二 醇 化物 ，即反 应式 ｆ） １；二 元醇化 物和 碳 酸二 甲酯 酯化 反戍 生成 聚 乙二醇环 碳 酸酯 ，即反 应式 ｆ） ２ ；聚 乙二 醇环碳 酸 酯与 三 乙烯 四胺 酰 化 反 应 生 成 非 异 氰 酸 酯 聚 氨 酯 预 聚 体 ， 即 反 应 式 （） ３。 １３ 实 验 操 作 步 骤 ． 在 微波 反应 器 中， ０１ ｌ 聚 乙二醇 和适 量氢 氧化 钾催 化 将 ． ｍｏ 的
聚氨 酯是 一 类 重要 的合成 树脂 ， 诸多 领域 具有 广泛 的应 用 。 一 在 传 统 聚氨 酯 由多异 氰酸 酯与 含有 活泼 氢 的化合 物 反应 而成 ，但 多 异氰酸 酯 是对 环境 与人 体健康 有 害 的高 毒性物 质 ，而 且制 备 多异 氰酸酯 的原料 光气 毒性 更大 。为 克服 这些缺 点 ， 白 ２ ０世纪 ９ Ｏ年 代 以来 发 达 国家非 常重 视非 异氰 酸酯 聚氨 酯 的合 成硼 究 ，并 已取 得 许 多研 究成 果” Ｊ 。。 。 非 异氰 酸酯 聚氮 酯（ ｏ ｉ ｃａ ａ ｏ ｕ ｅ ａ ｅ Ｎ ｎｓ ｙ ｎ ｔ Ｐ ｌ ｒｔ ｎ ，简称 ＮＩ Ｕ ｏ ｅ ｙ ｈ Ｐ） 制 造所 采用 的 原料较 环保 ，其 制 备过 程 中不使 用 商毒 性和 湿敏 性 的多异 氰酸 酯 ，不会 对人 体 与环境 造 成危 害 ，原料 的施 Ｔ 与储 存 也 很方 便 。同时 ，ＮＩＵ 的 结构单 元氨 基 甲酸酯 的 仲 碳原 了上 连 Ｐ 接 的羟 基 能与氨 基 甲酸 酯键 中 的羰 基 氧原 予形 成分 子 内氢 键 ，因 此 ， Ｉ Ｕ从 分子 结构 上弥 补 了传 统 聚氨 酯 中的弱 键 结构 ， ＮＰ 致使 其 综 合性 能优 于传 统聚 氨酯 与环 氧树 脂 Ｊ 。 Ｎ Ｐ 的产 品开发 尚处 于起 步阶段 ， 中最 主要 是 受到 环碳 酸 ＩＵ 其 酯 单体 和低 聚物 生产 性价 比的限制 ，为此 采用 低成 本 原料和 低 能 耗 的制 各技 术合成 环 碳酸 酯低 聚物及 Ｎ Ｐ 产 品的研 究具 有重 大 ＩＵ 的意义 。 文章 以聚 乙二醇 为原 料微 波 合成 非异 氰酸 酯聚 氨酯 。先 将聚 乙二醇制 成 的二 元醇 化物 和碳 酸二 甲酯 反应 生 成聚 乙二 醇环 碳 酸酯 ，再通 过聚 乙二醇环 碳 酸酯 与三 乙烯 四胺 反应 制 备非 异氰 酸 酯聚氨 酯预 聚体 ，最 后将 非 异氰 酸酯 聚氨 酯预 聚体 与环 氧树 脂 作 用形 成 互 穿聚 合 物 网络 的 杂化 的非 异 氰酸 酯 聚氯 酯 一 氧树 脂 环 涂膜 。
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２ 结 果 与 讨 论
２１ 产 品 结 构 的 表 征 ．
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三 口烧 瓶 中，将 温度 控制 在 ４ ～ ０℃芹右 慢慢 滴 力】 ｌ 氧 Ｏ６ ｆ０２ｍｏ 环
利爪 傅里 叶变 换红 外光 谱表 征各 步产 品 的结构 ， 图 １ａｄ。 见 （ ） ￣
［ 收稿 日期 ］ ２ １— ６０ ０ １０ － ８ ［ 基金 项 目］ 深圳 市科 技计 划项 目（Ｙ２ ０ Ｏ ２ ０ ８ Ａ） ｓ ０８ ６７ Ｏ０ ［ 作者 简介］ Ｊ 玲（９ ０） ‘ 燕 １９ ． ，女 ，广 东汕 头人 ，本科 ，主要研 究 方 向为应 用 化学 。 为通 讯作 者 。
［ 要】 摘 文章 以聚 乙二 醇为 原料 微波 合成 非异 氰酸 酯 聚氨 酯 。 将聚 乙二醇 制成 的二元 醇 化物 与碳 酸二 甲酯 反应 生成 聚 乙二醇 环碳酸 醢 ，再 先 通过 聚 乙二 醇环 碳酸 酯与 三 乙烯 四胺 反应 制 备非 异氰 酸酯 聚 氨酯 预聚 体 ，最 后将 非异 氰酸 酯聚 氨 酯预 聚体 与环 氧树 脂作 用 形成 互穿 聚合物 网络 的杂 化 的非异 氰酸 酯聚 氨 酯． 氧 树脂 涂膜 。实验 结果 表 明：微 波法 可 以顺 利得 到非 异氰 酸酯 聚氨 酯预 聚体 ，非异氰 酸 酯聚氨 酯一 环 环氧 树脂 涂膜 具 有 比较好 的表 面形 态 ，铅 笔硬度 为 ２Ｈ。
氯 丙烷 ，室温 保 持一 定 时间后 控制温 度在 ８ ～ ０℃ ，滴加 ２ ％的 Ｏ９ Ｏ 氢 氧化 钠水 溶液 ，分离得 二 元醇 化物 。将制 得 的二 元醇 化物 和催 化 剂单 丁基 氧化 锡加 入 到装 何搅 拌器 、滴液 漏 斗和 蒸馏 装置 的三 口烧 瓶 中 ，微波 控制 反应温 度 在 ６～ ０℃条件 下 ， 以 一定 的流量 ５７ 滴入 碳 酸二 甲酯 ，滴 加完 毕后温 度 保持 在 ６～ ０℃之 间直至 无流 ５７ 出物 ，制得 聚 乙二醇 环碳 酸酯 。在 装有 冷凝 管 、搅 拌器和 滴液 漏 斗 的二 口烧 瓶 中加 入 ０１ ｌ 乙二醇 环碳 酸酯 ， 波控 制反应 温 ．ｍｏ 聚 微 度在 ７ ￣ ０℃，滴加 ０１ ｌ ０８ ．１ｍｏ 的二 乙烯 四胺 ，滴加 完毕 后保 持温 度在 ７ ～ ０℃反 应 ３ ｎ Ｏ８ ０ｍｉ ，制得 非异 氰酸 酯聚氨 酯 预聚 体 。
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２１年 第 １ ０１ ０期 第 ３ 卷 总第 ２ ２ ８ ２ 期
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非 异 氰 酸 酯 聚 颖 ，张 政 达
（ 圳大 学 化学 与化 Ｔ学 院 ，广 东 深 圳 ５ ６ ） 深 １０ ０ ８
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聚氨 酯是 一 类 重要 的合成 树脂 ， 诸多 领域 具有 广泛 的应 用 。 一 在 传 统 聚氨 酯 由多异 氰酸 酯与 含有 活泼 氢 的化合 物 反应 而成 ，但 多 异氰酸 酯 是对 环境 与人 体健康 有 害 的高 毒性物 质 ，而 且制 备 多异 氰酸酯 的原料 光气 毒性 更大 。为 克服 这些缺 点 ， 白 ２ ０世纪 ９ Ｏ年 代 以来 发 达 国家非 常重 视非 异氰 酸酯 聚氨 酯 的合 成硼 究 ，并 已取 得 许 多研 究成 果” Ｊ 。。 。 非 异氰 酸酯 聚氮 酯（ ｏ ｉ ｃａ ａ ｏ ｕ ｅ ａ ｅ Ｎ ｎｓ ｙ ｎ ｔ Ｐ ｌ ｒｔ ｎ ，简称 ＮＩ Ｕ ｏ ｅ ｙ ｈ Ｐ） 制 造所 采用 的 原料较 环保 ，其 制 备过 程 中不使 用 商毒 性和 湿敏 性 的多异 氰酸 酯 ，不会 对人 体 与环境 造 成危 害 ，原料 的施 Ｔ 与储 存 也 很方 便 。同时 ，ＮＩＵ 的 结构单 元氨 基 甲酸酯 的 仲 碳原 了上 连 Ｐ 接 的羟 基 能与氨 基 甲酸 酯键 中 的羰 基 氧原 予形 成分 子 内氢 键 ，因 此 ， Ｉ Ｕ从 分子 结构 上弥 补 了传 统 聚氨 酯 中的弱 键 结构 ， ＮＰ 致使 其 综 合性 能优 于传 统聚 氨酯 与环 氧树 脂 Ｊ 。 Ｎ Ｐ 的产 品开发 尚处 于起 步阶段 ， 中最 主要 是 受到 环碳 酸 ＩＵ 其 酯 单体 和低 聚物 生产 性价 比的限制 ，为此 采用 低成 本 原料和 低 能 耗 的制 各技 术合成 环 碳酸 酯低 聚物及 Ｎ Ｐ 产 品的研 究具 有重 大 ＩＵ 的意义 。 文章 以聚 乙二醇 为原 料微 波 合成 非异 氰酸 酯聚 氨酯 。先 将聚 乙二醇制 成 的二 元醇 化物 和碳 酸二 甲酯 反应 生 成聚 乙二 醇环 碳 酸酯 ，再通 过聚 乙二醇环 碳 酸酯 与三 乙烯 四胺 反应 制 备非 异氰 酸 酯聚氨 酯预 聚体 ，最 后将 非 异氰 酸酯 聚氨 酯预 聚体 与环 氧树 脂 作 用形 成 互 穿聚 合 物 网络 的 杂化 的非 异 氰酸 酯 聚氯 酯 一 氧树 脂 环 涂膜 。
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［ 要】 摘 文章 以聚 乙二 醇为 原料 微波 合成 非异 氰酸 酯 聚氨 酯 。 将聚 乙二醇 制成 的二元 醇 化物 与碳 酸二 甲酯 反应 生成 聚 乙二醇 环碳酸 醢 ，再 先 通过 聚 乙二 醇环 碳酸 酯与 三 乙烯 四胺 反应 制 备非 异氰 酸酯 聚 氨酯 预聚 体 ，最 后将 非异 氰酸 酯聚 氨 酯预 聚体 与环 氧树 脂作 用 形成 互穿 聚合物 网络 的杂 化 的非异 氰酸 酯聚 氨 酯． 氧 树脂 涂膜 。实验 结果 表 明：微 波法 可 以顺 利得 到非 异氰 酸酯 聚氨 酯预 聚体 ，非异氰 酸 酯聚氨 酯一 环 环氧 树脂 涂膜 具 有 比较好 的表 面形 态 ，铅 笔硬度 为 ２Ｈ。
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２１年 第 １ ０１ ０期 第 ３ 卷 总第 ２ ２ ８ ２ 期
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非 异 氰 酸 酯 聚 颖 ，张 政 达
（ 圳大 学 化学 与化 Ｔ学 院 ，广 东 深 圳 ５ ６ ） 深 １０ ０ ８