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1、聚醚二元醇与异氰酸酯封端反应的研究王文清(武汉工业学院化学与环境工程系,湖北武汉430023)摘要:以聚醚二元醇和二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为原料合成预聚体,分别以丙酮肟、甲乙酮肟、丁二酮肟和硝基甲烷作为封闭剂,制备了二苯甲烷二异氰酸酯固化剂。用于阴极电泳涂料,以降低固化温度。利用化学滴定、红外光谱和热重分析(TG)等分析手段对预聚体和异氰酸酯固化剂进行了表征和分析。实验结果表明解封反应时间及解封温度与封闭剂种类有关,甲乙酮肟封闭的异氰酸酯固化剂的解封温度最低,为130℃,解封时间为20min。关
2、键词:聚醚二元醇;MDI;预聚体;封闭剂;甲乙酮肟中图分类号:TQ630.7文献标识码:A文章编号:036726358(2008)072412203StudyontheBlockingofPolyetherglycolsandIsocyanateWANGWen2qing(DepartmentofChemicalandEnvironmentalEngineering,WuhanPolytechnicUniversity,HubeiWuhan430023,China)Abstract:Prepolyme
3、rsweresynthesizedfrompolyetherdiolandMDI.Acetoneoxime,methylethylketoxime,dimethylglyoximeandnitromethanewereusedasblockingagenttoprepareMDIcuringagents,whichcanbeusedforcathodicelectrophoreticcoatingstoreducecuringtemperature.Thestructuresofprepolymer
4、sandisocyanatecuringagentswerecharacterizedbychem2titrimetry,IRspectroscopyandTG.Theresultsshowedthatthedeblockingtimeanddeblockingtemperaturedepeadedontheblockingagent.DeblockingtemperatureofMDIcuringagentwithmethylethylketoximeasblockingagentwasthelo
5、west.Itdeblockedat130℃after20min.Keywords:polyetherglycols;MDI;prepolymers;blockingagent;methylethylketoxime性[3]。目前国外已开发出能在120℃解封的封闭型异氰酸酯固化剂[4]。常见的封闭型异氰酸酯固化剂采用聚酯与甲苯二异氰酸酯(TDI)合成预聚体,再用酚类、酰胺类、活泼亚甲基类等作封闭剂[5]。但解封温度较高,实际应用中有一定的困难[6],且固化后的漆膜柔性和溶解性不太理想,TDI毒性也较
6、大。因此需要开发毒性小,固化温度低的新型封闭型异氰酸酯固化剂。本文采用柔性和溶解性好的聚醚二元醇与毒性小、性能较好的MDI[7]来合成预聚体,再用具有活泼氢的肟类及硝基甲烷作封闭剂合成封闭型多异氰酸酯,考察了不同封闭剂对封闭型异氰封闭型多异氰酸酯固化剂能在室温下保持异氰酸酯基团的封闭,而在适当的条件下又能解封释放出2NCO参与反应,与阳离子树脂中的羟基、羧基等发生反应交联固化成膜,在阴极电泳涂料中有广泛应用[1,2]。阴极电泳涂料的烘烤温度范围一般在160～180℃,带有橡胶、塑料等的汽车零部件在高
7、温烘烤容易变形,所以在保持耐腐蚀等其它性能情况下,低温固化阴极电泳涂料应运而生。开发低温固化阴极电泳涂料的技术关键是寻求新型的固化剂,开发低温固化交联剂,使树脂可以在较低温度下固化交联,但同时又要考虑在该温度下树脂的流平收稿日期:2007210223;修回日期:2007211212作者简介:王文清(1973～),女,硕士,讲师,主要从事阴极电泳涂料研究。E2mail:2007wwq@163.com第7期化学世界·413·酸酯固化剂解封温度的影响,合成了解封温度较低的封闭型多异氰酸酯固化剂。1实验部分
8、1.1主要原料聚醚二元醇(相对分子质量2000)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)均为国产工业品,丁酮、丙酮肟、甲乙酮肟、丁二酮肟、硝基甲烷均为分析纯试剂。1.2聚醚二元醇与MDI预聚体的合成准确称取经过脱水处理的聚醚二元醇30g装入配有温度计、搅拌器、冷凝器、已加有7.5gMDI的250mL的四口烧瓶中,加适量溶剂丁酮。升温到80℃持续反应3.5h,得到聚醚型异氰酸酯预聚体,为乳白色透明液体,该溶液作为封闭反应的原料。1.3封闭型异氰酸酯固化剂的合成称取25.01g自制
