ADI/HDI混杂异氰脲酸酯的合成与表征

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本文以2-羟丙基三甲基季胺盐(TMR)为催化剂,合成了六亚甲基二异氰酸酯(HDI)异氰脲酸酯、1,3-二(异氰酸酯甲基)环己烷(1,3-ADI)异氰脲酸酯以及1,3/1,4-二(异氰酸酯甲基)环己烷(1,3/1,4-ADI)异氰脲酸酯。通过NCO含量滴定、凝胶渗透色谱(GPC)、气相色谱(GC)和核磁(NMR)等分析手段对异氰脲酸酯的合成条件、游离异氰酸酯单体脱除条件和异氰脲酸酯的结构进行了研究。研究结果表明,三聚合成的过程中,在NCO转化率为19~23%时,异氰脲酸酯样品中三聚体含量达到最优。在150~170℃高真空度(<100Pa)的条件下进行减压蒸馏0.5~1h,样品中游离的ADI或HDI单体含量低于2wt%。  在TMR的催化作用下,对ADI和HDI进行三聚共聚反应,合成了一系列不同ADI/HDI比例的混杂异氰脲酸酯。通过GC、NMR以及电喷雾电离质谱(ESI-MS)等分析手段对参与反应的单体比例和样品结构组成进行研究。研究结果表明,参与反应的ADI/HDI比例随着初始原料ADI/HDI的比例的增加而线性增加;ADI/HDI混杂异氰脲酸酯的混杂程度随着初始原料中低活性单体ADI含量的增加而提高。  以ADI/HDI混杂异氰脲酸酯和ADI异氰脲酸酯与HDI异氰脲酸酯混合物作为固化剂,以羟基聚丙烯酸酯(Desmophen A870)作为树脂,制备双组份高光泽聚氨酯涂料。实验结果表明,相比于ADI异氰脲酸酯和HDI异氰脲酸酯的混合固化剂,基于ADI/HDI混杂异氰脲酸酯的涂层具有更高的硬度和更好的鲜映性(DOI),但在耐冲击性能方面有所不足。
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