封闭异氰酸酯固化剂的封闭剂

封闭异氰酸酯固化剂的封闭剂介绍
1.封闭剂的选择要点
●封闭反应速率适中且能彻底反应;
●解封闭反应速率较高;
●解封闭温度较低;
●封闭剂及封闭型异氰酸酯的水分散性好;
●与体系中树脂的相容性好;
●封闭剂环保,无毒,封闭后的稳定性好。

2.各种封闭剂的优缺点
2.1 醇、硫醇及其它含羟基化合物
醇类封闭剂,一般其稳定性较好,解封闭温度较高。

三卤化合物的解封闭温度较低,解封闭速率较高。

据报道,三氟乙醇封闭型和三氯乙醇封闭型苯基异氰酸酯的解封闭温度要显著低于正丁醇封闭型苯基异氰酸酯,且解封闭速率较高。

长链正烷醇的碳原子数量对解封闭速率有影响,辛醇封闭型苯基异氰酸酯的解封闭速率要小于正丁醇封闭型。

伯醇和仲醇封闭型异氰酸酯在受热解封闭时常常可得到游离的异氰酸酯基,而叔醇封闭型异氰酸酯的热分解反应较为复杂,可得到二氧化碳、烯类和胺类化合物等一系列副产物。

因而,叔醇封闭型异氰酸酯常用作环氧树脂或含环氧基团树脂的固化剂。

与醇类化合物类似,硫醇类化合物同样可用做异氰酸酯封闭剂,如三苯甲硫醇、己硫醇、十二烷基硫醇都已用于异氰酸酯的封闭反应,但由于硫醇化合物的刺激性气味和受热时易氧化的特性,限制了该类封闭剂的应用。

其他一些羟基化合物,如乙二醇单己醚等二醇单醚、N,N-丁二醇乙酰胺等N,N-二醇酰胺和3-羟基噁唑烷等羟基杂环化合物,也因相应的低解封闭温度、较好的亲水性等特点而用作异氰酸酯的封闭剂。

2.2苯酚、吡啶酚及相应的巯基化合物
同醇类封闭剂相比,酚类封闭剂与异氰酸酯基的反应速率较低,但其封闭型
异氰酸酯的解封闭速率较高,解封闭温度较低,是目前研究较为深入的一种封闭剂,在理论和应用方面都有很多的报道。

一般而言,苯环上取代基的电子效应和空间效应对封闭反应和解封闭反应起着重要的影响。

吸电子取代基能够有效降低酚羟基的亲核性,从而加快解封闭反应,降低解封闭温度。

对于同样的异氰酸酯,不同的对位吸电子取代酚封闭型异
>p-Br>p-Cl>p-F>H>p-Me。

邻位甲基的空氰酸酯的解封闭速率顺序为:p-NO
2
间位阻效应使得邻甲苯酚封闭型异氰酸酯的氨基甲酸酯键更不稳定,其解封闭温度要低于对甲苯酚封闭型异氰酸酯。

但是,2,6-二甲基苯酚封闭型的解封温度却很高,表明两个甲基的推电子效应对解封闭温度的影响超过了邻位甲基的空间位阻效应。

苯酚类化合物可通过一系列的反应在苯环上引入各种取代基,从而合成新型的多功能封闭剂。

例如,2-二甲胺基甲基苯酚封闭型六亚甲基二异氰酸酯季铵盐化制备的水性乳液,可用于抗菌涂料等领域。

2-二甲胺基甲基苯酚不仅可作为封闭剂参与环氧热固化涂料和丙烯酸光固化涂料的制备,还可作为助引发剂参与固化反应。

2,2-(4-羟基苯基)乙酸封闭型甲苯二异氰酸酯中的羧基能同环氧基团反应,可用于环氧电泳涂料的制备。

与苯酚封闭型异氰酸酯相比,2-羟基吡啶封闭型异氰酸酯具有更低的解封闭温度,可以在110℃、20min 下快速固化含羟基丙烯酸树脂,而苯酚封闭的则需要在170℃下、20min 才能固化,这是因为吡啶环中的氮原子可降低羟基亲核性,从而降低解封闭温度。

同时利用吡啶基的成盐性,可制备水溶性的封闭型异氰酸酯。

3-羟基吡啶、2-氯-3-羟基吡啶、3-羟基喹啉、8-羟基喹啉等吡啶酚和喹啉酚类封闭型异氰酸酯一般也具有比苯酚封闭型异氰酸酯更低的解封闭温度和更好的亲水性,但仍存在着解封闭过高和固化时间过长等缺点。

2-羟基吡啶分子式
2.3肟
肟的分子结构示意图
与醇类和酚类封闭型异氰酸酯相比,肟基对异氰酸酯基具有很高的反应活性,使得肟类封闭剂与异氰酸酯的封闭反应可快速高效进行,甚至不需要催化剂即可反应,同时肟封闭型异氰酸酯普遍有较低的解封温度,因而肟类封闭剂是目前研究的一个热点。

与苯酚类封闭型异氰酸酯一样,肟类封闭型异氰酸酯的解封闭温度取决于取代基的电子效应和空间位阻效应,吸电子取代基和大空间位阻取代基均能有效降低解封闭温度。

醛肟类很少用于异氰酸酯的封闭反应,这是因为醛肟封闭型异氰酸酯的稳定性很差,解封闭反应时常常得不到异氰酸酯基,容易发生副反应生成二氧化碳、烷烃和伯胺等。

2.4酰胺、酰亚胺
酰胺、酰亚胺类封闭剂普遍具有较高的解封闭温度,但如果能够在解封闭反应中形成六元环的中间体,则能有效降低解封闭温度。

如乙酰苯胺封闭型六亚甲基二异氰酸酯的解封闭温度为100℃,而甲乙酮肟(MEKO)和 N-甲基乙酰胺封闭型异氰酸酯的解封温度为130℃。

乙酰苯胺分子结构示意图
己内酰胺是目前研究和应用较为广泛的酰胺类封闭剂,已经用于封闭型聚氨酯固化剂的工业生产。

己内酰胺的解封闭温度较高,通过进行热分解实验和计算机模拟发现,己内酰胺封闭型异氰酸酯的解封闭活化能高于甲乙酮肟封闭型异氰酸酯。

在实际应用时,具有较高解封闭温度的封闭剂也可得到很好的应用,当己内酰胺封闭型4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯修饰环氧树脂时,交联后聚合物的
热稳定性、耐水性和机械强度都得到了提高。

2.5胺
伯胺一般不能用作封闭剂,这是因为伯胺与异氰酸酯的反应为一级反应,反应快速高效,难以控制,生成的封闭型异氰酸酯的热稳定性很好,难以解封,同时伯胺封型异氰酸酯具有对称的脲结构,在高温解封闭时往往会形成单官能团、可挥发的低分子量的异氰酸酯,产物复杂。

仲胺可用作封闭剂,如二异丙胺、二丁胺、二苯胺都可用作封闭剂。

2.6活泼亚甲基化合物
活泼亚甲基化合物是指含有β-二羰基-α-氢结构的化合物,可用作异氰酸酯的封闭剂。

活泼亚甲基化合物封闭型异氰酸酯的解封闭温度较低,但由于受其封闭剂结构的影响,解封闭的反应历程比较复杂,解封闭后往往得不到游离的异氰酸酯,该封闭型异氰酸酯与羟基的反应产物是酰胺和酯,而不是氨基甲酸酯,其反应历程类似于酯交换反应。

但在有些特定条件下,活泼亚甲基化合物仍可作为封闭剂使用,比较常用的有乙酰乙酸乙酯、叔丁基丙二酸甲酯和 2,4-二羰基戊酮等。

丙二酸二乙酯封闭型异氰酸酯在聚氨酯涂料领域应用时,既有很好的贮存稳定性又能低温快速固化,当在体系中加入少量具有较高活性的小分子一元醇时,可避免异氰酸酯与多元醇反应,降低交联度,同时当一元醇挥发后又可得到稳定的漆膜。

2.7亚硫酸氢盐
亚硫酸氢盐化合物可与异氰酸酯反应得到一种含有二硫化物结构的封闭型异氰酸酯,由于亚硫酸氢盐本身是一种水溶性的封闭剂,故可制备水分散性良好的封闭型异氰酸酯,这是亚硫酸氢盐类封闭剂的最大特点。

亚硫酸氢盐在实际应用时常与焦亚硫酸氢盐一起使用,以提高封闭率和封闭异氰酸酯的稳定性。

亚硫酸氢钠可在较低温度下实现对异氰酸酯基的封闭,在受热时也能快速解封闭,国内在这方面的研究较多,已用于制备高固含量的封闭型水性聚氨酯乳液。

2.8其他含活泼氢化合物
其他类型的封闭剂还有很多,如 2-甲基咪唑等咪唑类,嘧啶等脒类,3,5-二甲基吡唑等吡唑类等,均可用作封闭剂,一般其相应的封闭型异氰酸酯具有某
些特殊的性能,如抗菌性等。

一些无机酸类,如氢氰酸、盐酸、硼酸等也可用作封闭剂,多用于水性聚氨酯体系。

合集下载

封闭型异氰酸酯结构_解释说明以及概述

封闭型异氰酸酯结构_解释说明以及概述

封闭型异氰酸酯结构解释说明以及概述1. 引言1.1 概述引言部分将对封闭型异氰酸酯结构进行简要概述,介绍该结构的基本特征和重要性。

封闭型异氰酸酯属于有机化合物家族,其特点是在分子结构中含有一个或多个封闭环。

这些封闭环可以赋予异氰酸酯独特的性质和应用潜力。

由于其广泛的应用领域和研究价值,对封闭型异氰酸酯的深入了解成为必要。

1.2 文章结构本文将按照以下结构展开对封闭型异氰酸酯结构的解释说明和概述:首先,在第二部分“封闭型异氰酸酯结构解释说明”中,我们将介绍异氰酸酯的基本概念、定义以及特点。

通过对其分子结构和化学性质的阐述来解释该类型化合物的形成原理。

然后,在第三部分“封闭型异氰酸酯的合成方法”中,我们将详细探讨如何通过不同反应途径来合成封闭型异氰酸酯。

这些方法包括传统的化学合成方法以及最新的合成技术。

接下来,在第四部分“封闭型异氰酸酯的应用领域”中,我们将阐述该结构在聚合物工业、涂料和胶黏剂等领域中的广泛应用。

同时,我们还会提及其他潜在应用领域,并探讨相关研究成果。

随后,在第五部分“异氰酸酯结构的演变与发展趋势”中,我们将回顾封闭型异氰酸酯结构的历史演变过程,并介绍当前研究热点和挑战。

最后,我们将探讨该结构的发展趋势和未来展望。

最后,在结论部分(第六部分),我们将总结文章内容并强调封闭型异氰酸酯结构在不同领域中的重要性和前景。

1.3 目的本文旨在全面解释和概述封闭型异氰酸酯结构,包括其定义、特点、合成方法以及广泛应用领域。

通过深入了解该结构的基本概念与原理,可以帮助读者更好地理解其在各个领域的应用价值。

同时,通过回顾历史演变、分析当前研究热点和挑战,并展望未来发展趋势,可以为科学家和研究者提供启示和指导,推动封闭型异氰酸酯领域的发展与创新。

2. 封闭型异氰酸酯结构解释说明:2.1 异氰酸酯简介异氰酸酯(Isocyanate)是一类化学物质,它含有一个或多个异氰基(-N=C=O)。

异氰酸酯具有高反应活性和多样的结构,因此在许多领域中被广泛应用。

论述二异氰酸酯及其加成物与封闭型异氰酸酯

论述二异氰酸酯及其加成物与封闭型异氰酸酯

论述二异氰酸酯及其加成物与封闭型异氰酸酯
二异氰酸酯(Diisocyanates)是含有两个异氰酸酯基的分子,常用于聚氨酯泡沫塑料、涂料、粘合剂等的制造中。

二异氰酸酯具有高反应性和挥发性,对人体健康有害。

因此,在使用时需要采取相应的安全措施。

封闭型异氰酸酯(Isocyanate-Blocked)是指通过在异氰酸酯基团上引入可以与该基团反应的官能团,从而降低其反应性。

封闭型异氰酸酯在室温下相对稳定,但在高温下会释放出异氰酸酯基团,重新变得活性。

因此,封闭型异氰酸酯可以作为一种安全的储存形式使用,也可以用于控制聚合反应速率。

在制备聚氨酯泡沫塑料、涂料、粘合剂等过程中,封闭型异氰酸酯常用于调节反应速率和控制泡沫形成。

封闭型异氰酸酯在与水、醇、胺等反应时,会释放出异氰酸酯基团,从而重新变得活性,并与水、醇、胺等形成加成物。

这种加成反应形成的产物具有高分子量、橡胶弹性等特点,常用于制备聚氨酯弹性体等产品。

总之,二异氰酸酯及其加成物与封闭型异氰酸酯都是在聚氨酯制造中常用的化学品。

它们各自具有不同的性质和用途,需要在使用时注意安全和操作规范。

异氰酸酯的封闭反应和解封反应

异氰酸酯的封闭反应和解封反应

异氰酸酯的封闭反应和解封反应
异氰酸酯(Isocyanates)是一类有机化合物,具有活泼的亲核特性和可逆的结构。

封闭反应是指异氰酸酯与一些亲核试剂反应形成封闭的结构,而解封反应是指这些封闭结构在特定条件下发生逆反应重新打开。

以下是封闭反应和解封反应的一些常见例子:
封闭反应:
1.与醇反应:异氰酸酯可以与醇反应形成封闭的尿素结构。

该反应称为尿素化反应。

反应方程式如下:RNCO + R'OH
→ RNHCOOR'
2.与胺反应:异氰酸酯可以与胺反应生成封闭的脲结构。


反应称为脲化反应。

反应方程式如下:RNCO + R'NH2 →
RNHC(O)NH(R')2
解封反应:
1.加热:在高温条件下,尿素和脲结构可以通过加热反应重
新打开,恢复为异氰酸酯和胺或醇。

反应方程式如下:
RNHCOOR' ⇌ RNCO + R'OH RNHC(O)NH(R')2 ⇌ RNCO + R'NH2
2.氢化反应:尿素和脲结构可以在氢气存在下进行氢化反应,
重新打开为异氰酸酯和胺或醇。

反应方程式如下:
RNHCOOR' + H2 → RNCO + R'OH RNHC(O)NH(R')2 + H2 →
RNCO + R'NH2
封闭反应和解封反应在有机合成中具有广泛应用,尤其在涂料、
胶粘剂和聚合物领域发挥着重要作用。

这些反应可以用来调节异氰酸酯的反应性和固化速度,以满足特定的应用需求。

无溶剂封闭型有色多异氰酸酯固化剂及其制备方法与应用[发明专利]

无溶剂封闭型有色多异氰酸酯固化剂及其制备方法与应用[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010275015.4(22)申请日 2020.04.09(71)申请人 武汉仕全兴聚氨酯科技有限公司地址 430040 湖北省武汉市东西湖区八方路8号(72)发明人 陈俊 刘倩 范亮亮 焦海山 苏平 (74)专利代理机构 武汉开元知识产权代理有限公司 42104代理人 马辉(51)Int.Cl.C08G 18/80(2006.01)C08F 122/22(2006.01)C08F 118/16(2006.01)C09D 175/04(2006.01)(54)发明名称无溶剂封闭型有色多异氰酸酯固化剂及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种无溶剂封闭型有色多异氰酸酯固化剂及其制备方法与应用,属于涂料技术领域,该多异氰酸酯固化剂由烯醇或丙烯酸酯对多异氰酸酯改性,再在引发剂作用下发生不饱和双键的共聚,以及封闭剂对剩余的NCO进行封端制备得到,该固化剂解决了传统溶剂型多异氰酸酯固化剂的高污染、气味大、毒性大等问题。

权利要求书1页 说明书8页CN 111349214 A 2020.06.30C N 111349214A1.一种无溶剂封闭型有色多异氰酸酯固化剂,其特征在于,它由烯醇或丙烯酸酯对多异氰酸酯改性,再在引发剂作用下发生不饱和双键的共聚,以及封闭剂对剩余的NCO进行封端制备得到;所述烯醇或丙烯酸酯的质量为无溶剂封闭型有色多异氰酸酯固化剂的15~40%。

2.根据权利要求1所述无溶剂封闭型有色多异氰酸酯固化剂,其特征在于,其固含量为100%,室温下的粘度为3000~10000mPa ·s。

3.根据权利要求1或2所述无溶剂封闭型有色多异氰酸酯固化剂,其特征在于,所述烯醇包括烯丙醇、2-丁烯醇、1,4-丁烯二醇、3-甲基-2-丁烯-1-醇、顺-2-戊烯-1-醇、反式-2-己烯醇、3-苯基-2-丙烯醇、1-环己基-2-丁烯醇中的至少一种,所述丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸-β-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-β-羟丙酯或丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯中的一种或一种以上。

封闭型异氰酸酯树脂化学

封闭型异氰酸酯树脂化学

封闭型异氰酸酯树脂化学封闭型异氰酸酯树脂是一种重要的化学材料,广泛应用于涂料、粘合剂、密封剂等领域。

它具有许多突出的性能特点,如良好的耐化学性、耐热性和耐候性,以及优秀的附着力和耐磨性。

同时,它还具有很高的强度和耐久性,能够提供长期的保护。

封闭型异氰酸酯树脂能够有效地形成一层坚固的保护膜,能够防止潮湿、酸碱腐蚀等外界因素对基材的侵蚀。

这种树脂在应用时可以选择不同的交联剂,以满足不同物理和化学性能要求。

此外,它还能够与许多其他树脂、填料和添加剂相容性良好,提高了其综合性能。

在涂料方面,封闭型异氰酸酯树脂可以作为优质涂料的主要成分之一。

它能够提供出色的光泽、色彩和装饰效果,并且具有很好的附着力和耐久性。

封闭型异氰酸酯树脂在涂料中的应用还能够有效地提高表面的耐磨性和耐化学性,延长涂料的使用寿命。

在粘合剂方面,封闭型异氰酸酯树脂也发挥了重要作用。

它可以作为结构粘接的主要胶黏剂,因其坚固的粘接强度和良好的耐久性而被广泛应用于汽车、航空航天、建筑等行业。

封闭型异氰酸酯树脂具有很好的黏合性能,能够有效地连接不同材料,提供稳固可靠的连接。

此外,封闭型异氰酸酯树脂还可以应用于密封剂领域。

它具有良好的密封性能,能够有效地填充和密封不同形状和大小的空隙,防止液体、气体和灰尘的渗透。

封闭型异氰酸酯树脂的密封剂广泛应用于建筑、船舶、航空等领域,确保了设备和结构的安全和可靠运行。

封闭型异氰酸酯树脂在化学工业中的应用无疑给我们的生活带来了巨大的便利和效益。

然而,在使用过程中,我们也需要注意安全使用,避免接触皮肤和眼睛,并确保在通风良好的环境下操作。

此外,根据实际需求选择适当的交联剂、填料和添加剂,以获得最佳的性能表现。

总之,封闭型异氰酸酯树脂是一种重要的化学材料,具有许多突出的性能特点。

它在涂料、粘合剂、密封剂等领域发挥着重要作用,并为我们的生活带来了诸多便利。

我们应当根据实际需求,正确选择和使用封闭型异氰酸酯树脂,以创造更美好的未来。

氰酸酯封闭及其解封闭反应

氰酸酯封闭及其解封闭反应
异氰酸酯封闭及其解封闭反应的研究封闭型异氰酸酯是指— NCO 基团被一种不能 在较低温度下进行脱封反应的封闭剂封 闭的化合 物。 这种封闭反应在一定条件下是一可逆反应, 在实际应用时主要分为 3 个方面: 第一, 封闭型异氰 酸酯的预聚体, 可作为主要成膜物之一, 并可与其 他成膜物交联; 第二, 把封闭型异氰酸酯基团引入 到其他树脂中,直接作为成膜物,并可交联;第三,封闭型异 氰酸酯作为成膜树脂的交联固化剂或其他 助剂。在最近的 20 年里,对封闭型异氰酸酯的 使用 急剧增加。封闭型异氰酸酯在单组分涂料中得到广泛的应用,如用封闭异氰酸酯制成 的电绝缘漆具有 良好的电绝缘性、耐水性、耐溶剂性以及良好的机械性能;封闭型异氰酸 酯还在粉末涂料中有重要的应 用价值,一些新的封闭剂已经商品化并且开发了一些新的用 途; 封闭型异氰酸酯应用于粘合剂中可增加其稳定性与储存期, 它主要应用于合成纤维织物 与橡胶的粘接 。另外,封闭异氰酸酯还广泛应用于 水性涂料中,包括水溶性涂料、水分散 性涂料和水性 固化剂等。总之,封闭异氰酸酯的应用愈来愈广泛。因此,研究反应温度、 溶剂、反应时间等对封闭 反应的影响以及不同封闭剂结构及催化剂含量对解封温度的影响 都很有实际意义。 1 实验部分 1 . 1 原材料 环己酮,丁酮,二甲苯,乙二醇丁醚,异辛醇及苯 酚,均为分析纯,中国医药集团上 海化学试剂公司; 甲苯二异氰酸酯 (TDI) 、二月桂酸二丁基锡,工业 级,无锡惠利树脂 厂;对氯苯酚,工业级,海门市宝龙 化工有限公司。 1 . 2 封闭反应 在 250 mL 四口烧瓶中加入 TDI 和溶剂, 45 ℃ 下滴人封闭剂, NCO / OH 为 1 : 在 1 . 1 , 2 h 滴完,恒温 0 . 5 h 后缓慢升温至一定温度下反应,直至红外检测 发现 异氰酸根消失,结束反应。 1 . 3 红外光谱表征封闭结果 产物用溶剂稀释后涂覆于 KBr 压片表面,用 FTIR 扫描,分析谱图表征封闭结果。 1 . 4 DsC 分析 用梅特勒一托利公司生产的 822e 型差示扫描 量热仪测定产物的解封温度。氮气流量 200 mL / min , 升温速度 20 ℃/ min 。 2 结果与讨论 2 . 1 封闭反应 2 . 1 . 1 反应温度对封闭反应的影响 室温下以丁酮为溶剂,将苯酚滴人 TDI 中,控制 滴加速度,在 45 ℃ 下恒温 0 . 5 h ,然后在 0 . 5 h 内使 体系温度升至预定反应温度,继续反应至用红外检 测异氰酸根 消失为止。 反应温度对异氰酸酯封闭反应的影响见表 1 。 从表 1 中可看出,体系温度对异氰酸根的封闭有很大的促进作用,温度太低封闭所需 的时间比较长甚至不能封闭,升高体系温度可以加速异氰酸根 的封闭。 为了能使体系有效散热防止局部过热产生凝胶化, 本实验选用丁酮作为溶剂, 利用其回 流控制反应 温度。丁酮的沸点 79 . 6 ℃ ,虽然实验发现 100 ℃ 下反应时间最短,但 由于远大于溶剂沸点,因此温度控制比较困难。综合考虑反应时间及温度控制,最终选取 90 ℃ 作为反应温度。 2 . 1 . 2 反应时间对封闭反应的影响 室温下以丁酮为溶剂, 将苯酚滴人 TDI 中, 控制滴加速度, 45 ℃ 下恒温 0 . 5 h , 在 然后在 0 . 5 h 内使体系升温至 90 ℃ ,恒温反应,每 0 . 5 h 取样一次进行红外检 测,直至异氰酸酯的特征峰消失。苯酚封闭异氰酸酯的红外光谱见图 1 。 图 1 中由下至上的红外曲线分别为苯酚封闭 TDI 反应进行至 1 h,2 h,3 h 时所测得 的红外谱图。 异氰酸根的特征峰为 2 250 cm -1,从图中可看出:当反应进行到 1 h 和 2 h 时,异氰酸根还未完 全反应,即异氰酸酯尚未被完全封闭。当反应进行到 3 h 时升温,封闭反应时间以 4 h 为宜。 2 . 1 . 3 溶剂对封闭反应的影响 室温下分别以丁酮,环己酮,二甲苯为溶剂,将 苯酚滴加入 TDI 中,控制滴加速度, 在 45 ℃ 下恒温 0 . 5 h ,然后在 0 . 5 h 内使体系升温至 90 ℃ ,继续反应至异氰 酸根消失,结束反应。溶剂对异氰酸酯封闭 反应的影响见表 2 。 从表 2 中可看到,以丁酮和二甲苯为溶剂的反应能完全封闭异氰酸根。而环己酮反应 了 6 h 后异 氰酸根仍未能完全消失。同时实验中发现封闭产物 在环己酮中的溶解能力较 差。 从异氰酸酯的封闭化学机理可见, 其封闭反应为亲核加成反应, 反应过程中会有一极化 过渡态,其极化效果与所用溶剂的介电系数相关。溶剂介电系 数越大,极化效果越好,封 闭效果越好 。 同时还应考虑到溶剂对封闭的氢键行为。在溶 液中每个溶质分子被一定数量的溶剂分 子包围, 溶剂分子包住溶质所产生的外层被称为溶剂笼, 每个溶质分子在从溶剂笼中逃出前 与围绕它的溶剂分子 多次碰撞 。在本实验中,如果溶剂与封闭剂之间形 成氢键作用,会 加大封闭剂的空间位阻, 从而降低反应活性, 不利于封闭反应, 溶剂与封闭剂之间氢键作 用 越强,越不利于封闭反应的进行。 丁酮的介电常数较高但由于其极性太强,加大 了封闭剂的空间位阻,影响了其封闭反 应的速率。 而以环己酮为溶剂的封闭效果不佳可能是由于封闭产物在环己酮中的溶解能力较 差,沉淀过程中包裹 了一部分未完全反应的异氰酸酯,导致反应无法完全进行。 2 . 1 . 4 不同封闭剂对封闭反应的影响 不同封闭剂对封闭反应的影响见表 3 。 异氰酸酯的封闭反应是一个亲核加成反应,由 于重叠双键的 N=C= O 基团中各原子的 电负性 不同,使其中碳原子表现出较强的正碳离子特征,极易与含活泼氢的化合物发生亲 核加成反应。由表 3 中可以发现:醇类封闭剂与异氰酸酯的封闭反应速度较快,在 90℃下 1 . 5 h 后异氰酸根即消失。而酚类与异氰酸酯的反应相对醇类比较缓慢,这是由于酚类 的苯基为吸电子基团, 从而使羟基氧原子电子云密度降低, 使其与异氰酸酯的反应活性下降。 而对氯苯酚在对位有强吸电子基团氯原 子,所以封闭反应过程更加缓慢。 2 . 2 解封闭研究 封闭异氰酸酯的 DSC 曲线见图 2 。 图 2 中由上到下分别是对氯苯酚、苯酚、乙二醇 丁醚、异辛醇作为封闭剂制得的全封 闭型 TDI 的 DSC 曲线。 由图 2 可以看出:由对氯苯酚封闭的产物初始解封温度为 95 ℃ ,由苯酚封闭的产物 初始解封温度为 1 10 ℃ ,由乙二醇丁醚封闭的产物初始解封温度 为 150 ℃ , 由异辛 醇封闭的产物初始解封温度为 185 ℃ 。由酚类封闭的产物相对于醇类及醇醚类封 闭的产 物具有较低的解封闭温度,这是由于酚类 的苯基为吸电子基团,促进了其与异氰酸酯逆反 应的进行,因此酚类封闭异氰酸酯具有相对较低 的解封闭温度,而对氯苯酚在对位有强吸 电子基 团氯原子使解封闭反应更易发生,因此解封闭更 加容易。 3 结语 (1) 苯酚封闭 TDI 的最佳反应条件:以丁酮为溶 剂,在 45 ℃ 下恒温 0 . 5 h , 然后在 0 . 5 h 内升温至 90 ℃继续反应 3 h 。 (2) 研究表明: 酚类封闭异氰酸酯相对醇类及醇醚类封闭异氰酸酯具有较低的解封闭温 度。 (3) 实验制得具有较低解封温度的异氰酸酯封闭产物, DSC 分析发现对氯苯酚封闭异 氰酸酯从 95 ℃ 开始解封,苯酚封闭异氰酸酯从 110 ℃ 开始发 生解封闭反应。 表 1 反应温度对异氰酸酯封闭反应的影响 图 1 苯酚封闭异氰酸酯的红外光谱 表 2 溶剂对异氰酸酯封闭反应的影响 表 3 不同封闭剂对异氰酸醋封闭反应的影响 图 2 封闭异氰酸醋的 DSC 曲线

封闭异氰酸酯固化剂的封闭剂

封闭异氰酸酯固化剂的封闭剂封闭异氰酸酯固化剂的封闭剂介绍1.封闭剂的选择要点●封闭反应速率适中且能彻底反应;●解封闭反应速率较⾼;●解封闭温度较低;●封闭剂及封闭型异氰酸酯的⽔分散性好;●与体系中树脂的相容性好;●封闭剂环保,⽆毒,封闭后的稳定性好。

2.各种封闭剂的优缺点2.1 醇、硫醇及其它含羟基化合物醇类封闭剂,⼀般其稳定性较好,解封闭温度较⾼。

三卤化合物的解封闭温度较低,解封闭速率较⾼。

据报道,三氟⼄醇封闭型和三氯⼄醇封闭型苯基异氰酸酯的解封闭温度要显著低于正丁醇封闭型苯基异氰酸酯,且解封闭速率较⾼。

长链正烷醇的碳原⼦数量对解封闭速率有影响,⾟醇封闭型苯基异氰酸酯的解封闭速率要⼩于正丁醇封闭型。

伯醇和仲醇封闭型异氰酸酯在受热解封闭时常常可得到游离的异氰酸酯基,⽽叔醇封闭型异氰酸酯的热分解反应较为复杂,可得到⼆氧化碳、烯类和胺类化合物等⼀系列副产物。

因⽽,叔醇封闭型异氰酸酯常⽤作环氧树脂或含环氧基团树脂的固化剂。

与醇类化合物类似,硫醇类化合物同样可⽤做异氰酸酯封闭剂,如三苯甲硫醇、⼰硫醇、⼗⼆烷基硫醇都已⽤于异氰酸酯的封闭反应,但由于硫醇化合物的刺激性⽓味和受热时易氧化的特性,限制了该类封闭剂的应⽤。

其他⼀些羟基化合物,如⼄⼆醇单⼰醚等⼆醇单醚、N,N-丁⼆醇⼄酰胺等N,N-⼆醇酰胺和3-羟基噁唑烷等羟基杂环化合物,也因相应的低解封闭温度、较好的亲⽔性等特点⽽⽤作异氰酸酯的封闭剂。

2.2苯酚、吡啶酚及相应的巯基化合物同醇类封闭剂相⽐,酚类封闭剂与异氰酸酯基的反应速率较低,但其封闭型异氰酸酯的解封闭速率较⾼,解封闭温度较低,是⽬前研究较为深⼊的⼀种封闭剂,在理论和应⽤⽅⾯都有很多的报道。

⼀般⽽⾔,苯环上取代基的电⼦效应和空间效应对封闭反应和解封闭反应起着重要的影响。

吸电⼦取代基能够有效降低酚羟基的亲核性,从⽽加快解封闭反应,降低解封闭温度。

对于同样的异氰酸酯,不同的对位吸电⼦取代酚封闭型异>p-Br>p-Cl>p-F>H>p-Me。

异氰酸酯封闭剂用量计算

异氰酸酯封闭剂用量计算
【原创实用版】
目录
1.异氰酸酯封闭剂简介
2.封闭剂用量计算方法
3.计算实例
4.注意事项
正文
一、异氰酸酯封闭剂简介
异氰酸酯封闭剂是一种用于保护家具漆膜的涂料,可以增强漆膜的耐磨、耐化学腐蚀性和硬度。

在涂装异氰酸酯封闭剂前,需要对其用量进行精确计算,以保证漆膜的质量和施工效果。

二、封闭剂用量计算方法
封闭剂用量的计算通常根据家具表面的面积和漆膜的厚度来确定。

计算公式如下:
封闭剂用量(kg)= 家具表面面积(m)×漆膜厚度(mm)×封闭剂浓度(kg/L)÷ 1000
其中,家具表面面积需要考虑到家具的各个表面,包括立面、平面和曲面等。

漆膜厚度通常根据家具的用途和设计要求来确定,一般为 0.1mm 至 1mm 不等。

封闭剂浓度是指封闭剂在涂料中的浓度,通常以百分比或千克/升表示。

三、计算实例
假设一个家具的表面面积为 20 平方米,漆膜厚度为 0.5 毫米,封闭剂浓度为 5%,则需要的封闭剂用量为:
封闭剂用量(kg)= 20 × 0.5 × 5 ÷ 1000 = 0.05 kg
四、注意事项
1.在计算封闭剂用量时,需要准确测量家具表面面积和漆膜厚度,以保证计算结果的准确性。

2.选择合适的封闭剂浓度,浓度过低可能导致漆膜性能不佳,浓度过高可能造成浪费和环境污染。

3.在施工过程中,需要严格按照计算的用量添加封闭剂,并充分搅拌均匀,以保证漆膜的质量和施工效果。

封端异氰酸酯化学

a continuous reaction method[J ] . Colloids and Surf ace ,2002 ,207 :263
~269. [ 10 ] MEHRDAD KESHMIRI ,TOM TROCZYNSKI. Synthesis of narrow size
distribution sub - micron TiO2 spheres [J ] . Journal of Non - Crys2 talline Solids ,2002 ,311 :89~92. [ 11 ] ZILONG TANG,JUNYING ZHANG,ZHE CHENG,et al . Synthesis of
化学与粘合 2004 - 3 Chemistry and Adhesion
封端异氰酸酯化学
朱园勤 , 廖 青 , 李立平
(北京服装学院 ,北京 100029)
摘要 :介绍了封端异氰酸酯化学 ,包括封闭剂类型 、解封温度与性能以及相关的催化剂 、溶剂 、分析技术 。 关键词 :聚氨酯 ;封端异氰酸酯 ;封端剂 中图分类号 :TQ 2251241 文献标识码 :A 文章编号 :1001 - 0017 (2004) 03 - 0166 - 05
! 166 #
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
Summarization and Special comment 综述与专论
据报道 ,2 - 羟基吡啶 、3 - 羟基喹啉和 8 - 羟基 吡啶都可以作为封端剂 ,此类化合物 ,除具有一个芳
香离去基团外 ,胺基团的存在可能进一步降低解封 温度[3] 。如苯酚封闭的异氰酸酯 ,可以在 110 ℃,20 min 固化羟基丙烯酸树脂 ,而 2 - 吡啶酚封闭的异氰 酸酯需要 170 ℃,20 min 。 11113 苯硫酚 、2 - 氢硫基吡啶据报道也可以作为 封端剂[3 ] 。 112 醇类 、硫醇类及其它含有羟基的封闭剂 11211 醇类

封闭型异氰酸酯的应用进展

封闭型异氰酸酯的应用进展异氰酸酯是聚氨酯的预聚物,种类很多,广泛应用在弹性体、发泡材料、胶粘剂和涂料中。

它由二异氰酸酯与含有活泼氢的化合物反应得到,含有-NCO官能键,封闭型异氰酸酯是一类端异氰酸酯基团与某种带活性氢原子的化合物反应实现封闭后的聚氨酯产物[1],在较高的温度下,反应释放出来的异氰酸酯基团可以进一步进行反应,得到不同的产物。

标签:异氰酸酯;封闭反应引言最近几年,聚氨酯的制备已经得到了广泛的研究与应用,异氰酸酯实际上是聚氨酯的预聚物,种类很多,广泛应用在弹性体、发泡材料、胶粘剂和涂料中。

它由二异氰酸酯与含有活泼氢的化合物反应得到,含有-NCO官能键,封闭型异氰酸酯是一类端异氰酸酯基团与某种带活性氢原子的化合物反应实现封闭后的聚氨酯产物[1],在较高的温度下,反应释放出来的异氰酸酯基团可以进一步进行反应,得到不同的产物。

1异氰酸酯的封闭反应机理异氰酸酯基团与封闭剂的反应属于典型的亲核反应。

反应过程遵循两种机理。

消去-加成机理封闭型异氰酸酯分解为游离异氰酸酯和封闭剂两种产物,其中游离的异氰酸酯进一步与某种亲核试剂反应,生成最终产品。

加成-消去机理封闭的异氰酸酯直接与亲核试剂发生反应,生成的中间产物具有四面体结构,进而与封闭剂发生消去反应。

2封闭型异氰酸酯的应用2.1水性涂料水性涂料以水为介质,无毒环保,已经得到了广泛的应用,封闭型异氰酸酯可以应用于水性涂料领域的最重要的优势就在于它可以在水中分散并且不会发生和水的副反应,使制得的水性体系具有很好的稳定性。

[2] 钟燕等[3]用IPDI 异氰酸酯三聚体与聚乙二醇单甲醚反应,再用封闭剂甲乙酮肟将剩余的异氰酸酯基封闭,得到了储存稳定性好的亲水性封闭异氰酸酯,并发现当聚乙二醇单甲醚的用量超过某临界值后,乳液的性质会发生突变。

2.2胶黏剂封闭异氰酸酯胶黏剂由于含有极性很强的异氰酸酯基,当与含有活泼氢的材料接触时,可以表现出优异的化学粘接性,并且存在的氢键作用也会使粘接更牢固,从而使其应用领域不断扩大。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档