異氰酸酯的三聚反應
類別：行業新聞文章出處：未知發布時間：2020-02-26 瀏覽人次：
芳香族或脂肪族(包括脂環族)異氰酸酯均能于加熱及催化下自聚為三聚體,三聚體的核基是異氰脲酸酯(Isocyanurate)六元雜環。三聚反應是不可逆反應。下面為二異氰酸酯的三聚反應反應式化三嗪、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚是常用的叔胺類三聚催化劑。在制造異氰脲酸酯型多異氰酸酯交聯劑時,需控制三聚反應的程度,以免無限制地自聚而得到聚合度過大的無用物質,一般需加入少量阻聚劑以終止反應。阻聚劑有對甲苯磺酸酯、苯甲酰氯、磷酸、硫酸二甲酯等。在制備聚氨酯的過程中,可生成的幾種化學鍵及基團的熱穩定性順序一般認為是:異氰脲酸酯環>唑烷酮環≯碳化二亞胺>脲氨基甲酸酯縮二脲≯脲基甲酸酯≯脲二酮環。異氰脲酸酯環很穩定,能耐熱,且能阻燃。
一般的異氰酸酯的熱穩定溫度在150C以上,芳香族異脲酸酯的耐熱性更高,苯異氰脲酸酯環的熱分解溫度為380C和其他異氰酸酯的反應一樣,電子效應和空間效應對異氰酸酯的三聚反應有較大的影響。苯環上的吸電子基團能加速三聚反應,而供電子基團則減慢三聚反應;空間效應也強烈地影響三聚反應速率。脂肪族異氰酸酯的三聚能力比芳香族異氰酸酯弱。異氰酸酯三聚后形成的異氰脲酸酯環,對熱和大部分化學藥品都比較穩定,主要用于硬質聚異氰尿酸酯(PR)泡沫塑料的制造。
在聚醚組合料(預混料)中加入三聚催化劑,在發泡時,過量的多異氰酸PAPI及部分已與聚送或聚酯多元醇反應的PAP上的未反應NCO基,在高溫下三聚,形成PR及緊氨酯網狀聚合物。由多異氰酸酯單體三聚而成的PR由于苯環多、交聯密度很大,脆性太大,無實用價值。故一般采用的是異氰脲酸酯改性聚氨酯,如此制成的泡沫塑料有定的韌性,熱變形溫度高,尺寸穩定性好,可在150C下長期使用并且耐火焰貫穿性好,燃嬈發煙量低。這種泡沬可用于要求耐熱的絕熱領域,如供熱管道保溫層。異氰酸酯經三聚后生成聚異氰脲酸酯的反應還應用于制備耐熱聚氨酯膠黏劑、涂料和彈性體等領域。二異氰酸酯三聚體交聯劑產品如2,4-TDI三聚體、H?三聚體、IPDI三聚體,實際上是多種官能度異氰酸酯自聚物的混合物,以三聚體為主要成分。兩種或兩種以上的異氰酸酯單體在三烷基烷氧基錫催化下可制得混合異氰尿酸酯如HD-TD?混合三聚體,它們主要用作聚氨酯涂料等的交聯劑。
一般的異氰酸酯的熱穩定溫度在150C以上,芳香族異脲酸酯的耐熱性更高,苯異氰脲酸酯環的熱分解溫度為380C和其他異氰酸酯的反應一樣,電子效應和空間效應對異氰酸酯的三聚反應有較大的影響。苯環上的吸電子基團能加速三聚反應,而供電子基團則減慢三聚反應;空間效應也強烈地影響三聚反應速率。脂肪族異氰酸酯的三聚能力比芳香族異氰酸酯弱。異氰酸酯三聚后形成的異氰脲酸酯環,對熱和大部分化學藥品都比較穩定,主要用于硬質聚異氰尿酸酯(PR)泡沫塑料的制造。
在聚醚組合料(預混料)中加入三聚催化劑,在發泡時,過量的多異氰酸PAPI及部分已與聚送或聚酯多元醇反應的PAP上的未反應NCO基,在高溫下三聚,形成PR及緊氨酯網狀聚合物。由多異氰酸酯單體三聚而成的PR由于苯環多、交聯密度很大,脆性太大,無實用價值。故一般采用的是異氰脲酸酯改性聚氨酯,如此制成的泡沫塑料有定的韌性,熱變形溫度高,尺寸穩定性好,可在150C下長期使用并且耐火焰貫穿性好,燃嬈發煙量低。這種泡沬可用于要求耐熱的絕熱領域,如供熱管道保溫層。異氰酸酯經三聚后生成聚異氰脲酸酯的反應還應用于制備耐熱聚氨酯膠黏劑、涂料和彈性體等領域。二異氰酸酯三聚體交聯劑產品如2,4-TDI三聚體、H?三聚體、IPDI三聚體,實際上是多種官能度異氰酸酯自聚物的混合物,以三聚體為主要成分。兩種或兩種以上的異氰酸酯單體在三烷基烷氧基錫催化下可制得混合異氰尿酸酯如HD-TD?混合三聚體,它們主要用作聚氨酯涂料等的交聯劑。
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