聚四氢呋喃醚二醇脂肪族超支化聚氨酯的合成及表征.pdfVIP

王学川等：聚四氢呋喃醚二醇脂肪族超支化聚氨酯的合成及表征 聚四氢呋喃醚二醇脂肪族超支化聚氨酯的合成及表征” 王学川，伏芋桥，任龙芳，强涛涛，任 静 (陕西科技大学轻化工助剂化学与技术省部共建教育部重点实验室，陕西西安710021) 摘 要： 利用聚四氢呋喃醚二醇(PTMG，M。一 酯网状结构的空间构型，形成了具有支化结构的椭球 2000)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料，以二月桂 形聚氨酯。并通过现代仪器分析手段表征了PPU和 酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂，通过逐步聚合反应合HBPU的分子结构并研究了聚合物的热性能。 成了 NCO封端的聚氨酯预聚体(PPU)，通过单因素 2 实 验 实验，根据反应过程中异氰酸酯基团和羟值含量的变 化规律，优化出了PPU的合成条件：反应温度75℃，2．1 主要试剂 反应时间为1．5h，m(DBTDL)=0．007％(以IPDI和 PTMG2000的总质量计)。再通过接枝使PPU与端市科密欧化学试剂开发中心；异佛尔酮二异氰酸酯 羟基超支化聚合物(HPAE)共聚反应制备得到一种新(IPDI)，C．P．，上海试剂一厂；端羟基超支化聚合物 型超支化聚氨酯(HBPU)。经过单因素实验分析方法(HPAE)自制；N、N一二甲基甲酰胺、二月桂酸二丁基 优化出了HBPU的合成条件为反应温度75。C，反应时 锡(DBTDL)、吡啶、二正丁胺、邻苯二甲酸酐，均为A． 间4h。分别利用FT—IR和综合热分析对PPU和HB—R．，均由天津市福晨化学试剂厂生产。 PU的结构以及热稳定性进行了袁征。 2．2实验步骤 关键词： 超支化聚氨酯；聚四氢呋喃醚二醇；合成：表 2．2．1PPU的合成 征 将PTMG2000在100～105C、真空度0．08MPa 中图分类号：TQ323．8；TQ633文献标识码：A 条件下脱水4h，冷却至室温，放入干燥的容器内密闭 文章编号：1001—9731(2013)02—0289—05保存备用。在通有氮气的分体式三口反应烧瓶中加入 1 引 言 IPDI( 超支化聚合物是一类高度支化的、具有三维椭球 DBTDL为催化剂，采用甲苯一二正丁胺法一”测定反应 状立体构造的大分子，内部不仅具有空腔，同时又由于 釜中 NCO的含量，并通过“邻苯二甲酰化法”跟踪反 大量官能团分散于分子表面，因而其性质不同于具有 应过程中的羟值口h，70℃下反应至NCO含量和羟 类似结构单元的线型聚合物Ll卫j。超支化聚合物因具 值达到理论值时停止加热，得到一种无色透明油状物， 有很低的熔体黏度、良好的流变性、溶解性及成膜性等 即为PPU。反应示意图见图1。 独特的物理化学性质，而备受瞩目。已经发现超支化 聚合物可以应用于添加剂、药物和基因载体、大分子嵌 r ] 段、相转移催化剂、固体电解质、纳米技术、超分子科学 NcO 十 №■＼／＼出 等领域‘3_8_。 NCo lPDI ^lD8TDL 聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复 △I 氨基甲酸酯基团(一NHCOO一)的大分子化合物的统 称。传统的聚氨酯属于线形或平面网状结构，在皮革 涂饰上的应用非常广泛。以PTMG为软段的聚氨酯 Nvk牡 涂料具有较高的模量和强度，优异的耐水解、耐磨、耐