本文介绍扩链剂二甲基乙醇胺。
一种用于表面涂层的耐水、耐候的聚酯聚氨酯-聚丙烯酸酯水分散体及其制备方法，将二元醇和二元酸加入反应器中合成聚酯，再加入丙酮溶解，通入氮气，依次加入异氰酸酯、二羟基酸、带支链的多元醇、有机锡催化剂、以及扩链剂二甲基乙醇胺反应，减压蒸出丙酮得到聚酯-聚氨酯水分散体;用聚酯-聚氨酯水分散体打底添加水，再加入小分子乳化剂、碳酸氢钠以及过硫酸盐，然后滴加预乳化丙烯酸单体，最后补加过硫酸盐继续反应，直至残留的丙烯酸单体的量小于或等于0.5%时调节pH值至6-8即可，成膜后，涂层具有良好的硬度和韧性，同时亦具有极好的耐水性。
扩链剂二甲基乙醇胺（N,N-Dimethylethanolamine）简称DMEA，系无色易挥发液体，有氨味，沸点134.6℃。 用于离子交换树脂；用于高纯水制备及糖液脱色， 电影洗液三废治理等；用于聚氨酯软质块状泡沫， 模塑泡沫和硬质泡沫， 阴燃弹性泡沫等；用作水溶性涂料助溶剂， 聚氨酯漆固化剂；与丙烯酸微生物的反应产物作为城市净化水场的絮凝剂。本品对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有剧烈刺激作用。可致皮肤灼伤。吸入后可引起喉、支气管的炎症、水肿、痉挛，化学性肺炎、肺水肿等。对皮肤有致敏作用。
扩链剂二甲基乙醇胺制备方法：1.环氧乙烷法由二甲胺与环氧乙烷进行氨化，经蒸馏、精馏、脱水而得。2.氯乙醇法由氯乙醇与碱进行皂化生成环氧乙烷，再与二甲胺合成得到二甲氨基乙醇。工业品二甲氨基乙醇，纯度≥95%。原料消耗定额：氯乙醇（32%）5500kg/t、二甲胺（40%）2200kg/t。生产时，也可以将氯乙醇直接滴加到二甲胺中，收率为85%。
而HDI合成的聚氨酯硬度太低，不能满足产品要求。通过比较可知，选用IPDI反应活性适中、蒸气压最低，且其制得的聚氨酯材料透明性好(一般情况下材料透光率大于90%时，透明性较好)，因此最终确定IPDI作为本实验的异氰酸酯组分。
4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)产品用途
4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可应用于硬泡、软泡、涂料、胶粘剂、密封剂、弹性体、典型的使用量为多元醇的1-5%。4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA还可应用于喷涂聚脲、及多种用于金属和混凝土修补的化合物。
软泡
大块泡沫 - 在标准的TDI和高回弹泡沫组合料中,加入3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸强度、撕裂强度和承载性能,在多数情况下,这些优点在降低泡沫密度得以实现在聚酯泡沫中,同样比例的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以显著提高撕裂强度和承载性能,而不影响泡沫的其他性能。
冷模塑泡沫 - 在商业应用中已经证实,加入1-2php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 可降低密度、软化泡沫,从而使泡沫性能得以优化。还可以增强拉伸强度、撕裂强度和延伸率,缩短脱模时间。
硬泡
聚氨酯硬泡 – 在有水或无水硬泡体系中使用3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA, 可明显提高泡沫的压缩强度及尺寸稳定性,同时降低易脆性,提高闭孔率,降低导热系数。
聚异氰脲酸酯硬泡 - - 在系统中加入5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高压缩强度100%,在高比例水发泡或全水发泡中,尺寸稳定性显著改善。
涂料/胶粘剂/密封剂/弹性体
涂料 - - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室温熟化.配合适当的催化剂共熟化剂,可以生产用于喷涂、浇铸法的组合料系统。用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化剂的配方,可以提高粘着性和表面质量。
胶粘剂 - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基层更好地润湿,熟化后的聚合物与涂敷的表面更好地粘着。硬弹性体- - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于MDI半预聚物的熟化,以生产一系列硬度高的弹性体。
软弹性体 – 使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化剂可以延长釜中寿命,从而生产用作工业密封材料的软弹性体。
采用预聚法时，物料粘度大流动性差，混合脱泡困难，特别是可操作时间短，当浇注量较大时只能用浇注机浇注，手工生产无法进行。而一步法和半预聚体法物料粘度适宜，混合脱泡容易、操作简单。因此本研究分别用一步法和半预聚法合成高硬度透明聚氨酯材料，其中半预聚法又分别采用样品1# 和4# 的配方。
半预聚法较一步法制得的聚氨酯材料性能明显提高，尤其在耐热变形性能上表现更加突出，这是因为一步法的反应较难控制，所得弹性体分子结构不规整，力学性能较半预聚体法差。
采用半预聚体法制备聚氨酯弹性体的反应分2步进行，由于采取了预聚步骤，使部分异氰酸酯先与其中一种多元醇反应，这在一定程度上控制了反应速度，在进行扩链反应时放热低，易于控制。
制得的聚氨酯分子链段排列比较规整，有利于软、硬链段之间的微相分离，制品具有良好的力学性能，重复性也较好。样品4# 由于采用较高官能度的多元醇使体系的交联密度提高，软、硬段的相混合程度提高而形成混杂的网络结构体系，结晶性降低，大大提高了聚氨酯材料的热变形温度，同时也提高了其机械性能。
吸水性能测试:称量均匀涂布的待测样品(4cm*4cm)(W1)，将样品胶面向上置于一洁净的表面皿中，加蒸馏水浸没样品，23摄氏度下放置24h;之后小心拭去样品胶表面水分及聚酯膜表面水分，称重(W2);然后除去测试样品表面的压敏胶，将余下的聚酯膜清洗干净烘干称重(W3);计算吸水率，吸水率=[(W2-W1)/(W1-W3)]!100%。
反应温度是影响聚合反应的重要因素,温度越高,体系中的(-NCO)基团的消耗 速率越快,即反应速率越快。90摄氏度时,反应较难控制,易产生凝胶;而较低温度下,如65摄氏度和70摄氏度,反应分别需要8h和7h达到理论终点;在85摄氏度下,只需要4h就能达到理论终点,且反应过程比较平稳。选择85摄氏度为反应温度较适合。
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