摘要:綜述了近年來聚己內酯多元醇的合成方法,並介紹了其在合成聚氨酯彈性體、塗料以及膠粘劑上的應用。
關鍵詞:聚己內酯多元醇;應用
1. 聚己內酯多元醇的合成
聚己內酯多元醇(poly-ε-caprolactone glycol,簡稱 PCL)是由己內酯單體、起始劑(二醇、二胺和醇胺類)、催化劑(鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯、辛酸亞錫等)經開環聚合而成:
在工業上有三種方法生產聚酯多元醇,分別為:真空熔融法(vacuum melt process);載氣熔融法(carrier gas melt process);共沸蒸汽法(azevtrupe process)。其原理基本相同:第一階段把羧酸與二元醇加熱反應器中,迅速加溫進行脫水;第二階段進一步進行縮聚反應,除去過量的二元醇和副產物。
2.聚己內酯多元醇的應用
2.1.在聚氨酯彈性體方面的應用
聚己內酯多元醇被廣泛運用於批量生產聚氨酯、調節聚氨酯彈性體中軟段功能等。
聚己內酯的三元醇用來作為三羥基擴鏈劑的替代品,它可以增加三羥基甲基丙烷彈性體的柔韌性。當用多元醇製備聚氨酯時,用三元醇大量生產交聯熱固性彈性體的強度隨著多元醇的分子量的增加而減少。
聚氨酯彈性體,漿料基料,聚氨酯澆注料都可以用聚己內酯多元醇來合成。其支撐強度範圍從50A到80D(邵氏硬度)的要求都可以通過技術配方和操作特性的改變來適應每一個應用需求。
2.2.在塗料方面的應用
聚己內酯多元醇能夠被用作丙烯酸,聚酯環氧和乙烯基塗料的反應型稀釋劑和改型劑。聚己內酯多元醇作為反應型稀釋劑時,可以用在烘烤型的三聚氰胺和常溫固化的異氰酸酯交聯劑塗料中。當其作為改性劑時,塗料中固體的增加,VOC會相應地減少(VOC的減少並沒有犧牲薄膜性能)。
聚己內酯多元醇可作為增塑劑;以及在烘烤、UV固化脂環族環氧塗料時的固化促進劑使用。另外,還可以改善UV光固化塗料的附著力。
聚己內酯多元醇用在溶劑和水性乙烯基塗料中可以作為一種改性劑。其除了可以減少塗料中的VOC以外,它還可以用來提高抗衝擊強度。
2.3.在膠粘劑方面的應用
由於聚氨酯膠粘劑有極好的性能,因此它在工業生產中的作用顯得越來越重要。它們不僅在製鞋、家具、汽車、紡織和輪胎等加工行業有廣泛的應用,而且還用在包裝和建築行業。聚氨酯膠粘劑被用來粘結不同底材的塑料部分時有顯著的效果。
3.綜述
隨著聚氨酯工業的發展,聚己內酯多元醇也更加廣泛的應用於聚氨酯製造工業中,由於具有反應活性高、粘度低、光澤優異、分子量分布窄、酸值和含水量低等特點,與其它製備塗料、聚氨酯彈性體和膠粘劑的聚酯和聚醚相比具有更優異的性能。還可與多官能團的異氰酸酯和擴鏈劑結合,製備對各種底材具有優異附著力的高性能聚氨酯。
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