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二元胺类扩链剂_MOCA二胺类扩链剂_无毒型二胺扩链剂

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发表时间:2018-05-18 16:18来源:聚氨酯制品手册

  低分子量二胺类化合物与二异氰酸酯反应十分激烈,凝胶迅速生产不易控制,但它与异氰酸酯反应生成内聚能高的脲基,能赋予聚氨聚合物很好的物理机械性能。为解决反应速率过快、不易控制的缺点,普遍采用受阻胺类化合物,其中最著名的是3,3’-二氯-4,4-二氨基-二苯基甲烷。它首先是由美国公司开发的,商品名为莫卡(MOCA),是由邻氯苯胺和甲醛进行缩合反应,并经中和、醇洗、重结晶等步骤制备的。


  在MOCA分子中,由于在氨基的邻位上存在氯原子的吸电子作用和位阻功能,从而使氨基的反应活性适当降低,能够很好地适应聚氨酯凝胶工艺。同时,它又能赋予材料优异的力学性能,因此MOCA一直是聚氨酯,尤其是聚氨酯橡胶、涂料等产品生产中及其重要的扩链剂。


  MOCA为白色至浅黄色针状结晶体,有吸湿能力,易溶于丙酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺溶剂,溶于乙醇、苯、甲苯。其基本性能见下表。


MOCA物性及产品指标.png


  MOCA和其他二胺类扩链剂一样,由于它与异氰酸酯反应迅速,通常仅用于以TDI为基础的聚氨酯橡胶体系的合成中,由它制备的聚氨酯橡胶机械强度优异,耐磨,耐溶剂性能好,弹性优良,在聚氨酯橡胶中一直占据着二胺类扩链剂的首要位置。但该类二胺扩链剂在1973年,美国有人对它提出致癌嫌疑,虽经过几十年的系统性毒性研究得出了否定的结论,但许多国家对MOCA的使用仍持谨慎态度。在此基础上,也极大地刺激了人们对探寻MOCA替代品研究的积极性,并相继开发出各种新的二胺类扩链剂。


  1969年Bayer公司开发出取代MOCA的无毒型二胺扩链剂,学名为3,5-二氨-4-氯苯甲酸异丁醇酯,商品名称为Baytec1604。该扩链剂熔点和反应活性稍低,易于加工操作,并能赋予聚氨酯橡胶优异的物理机械性能。但该扩链剂的不足之处是它熔融后呈褐色,仅适用于制备深色的高性能PUR制品。


  瑞士沙龙公司开发了一系列取代MOCA的二胺类扩链剂,可以根据原料、加工体系和产品用途进行选择,不仅适用于一般聚氨酯弹性体,也可以适应RIM及RRIM工艺,这些扩链剂不仅具有低毒性特点,而且能适应中速和快速反应成型工艺。


  在取代MOCA的二胺类扩链剂品种中,Lonza公司推出的M-CDEA显示出较好的性能,它比MOCA的熔点稍低,毒性小,制品力学性能较好的性能,它比MOCA的熔点稍低,毒性小,制品力学性能较好,耐热性能有所改善。


  美国Ethyl公司在20世纪80年代先后开发了替代MCOA的胺类扩链剂——Ethacurc100和Ethacur300,它们在室温下均为琥铂色透明液体,毒性小且使用方面,能赋予PUR优良的力学性能。


  Ethacurc100化学名称是二乙基甲苯二胺,是由甲苯二胺和乙烯在三氯化铝催化下经烷基化反应制得。Ethacurc100实际上是一种二胺的混合物,主要组成是3,5-二乙基-2,4-甲苯二胺(约占79%)、3,5-二乙基-2,6-甲苯二胺(约占20%),其余还有二羟基和三羟基间苯二胺及三乙基苯二胺(约小于1%)。它可广泛用于RIM工艺中,显示出反应速率快、制品初期强度高、脱模时间短的优点,制品的力学性能和耐热性均有所提高。


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