二氧化碳与环氧丙烷共聚合成聚碳酸酯二元醇综合实验

围绕二氧化碳资源化利用设计了CO_(2)和环氧化物共聚合成聚碳酸酯二元醇综合实验,主要包括CO_(2)与环氧丙烷共聚反应和高分子产物表征分析两部分。首先,通过聚合温度、催化剂用量等核心反应参数的考察优化,并结合凝胶渗透色谱对共聚物分子量的分析,成功合成了分子量为5.2 kg·mol^(–1)且分布较窄的聚碳酸酯二元醇产物。随后,借助红外光谱和核磁共振氢谱对共聚产物进行了表征,表明目标产物聚碳酸酯二元醇上同时含有聚碳酸酯和聚醚链节,其链段上CO_(2)摩尔分数为28.6%,而环状副产物碳酸丙烯酯的质量含量仅为7.3%,实现了CO_(2)与环氧丙烷的选择性共聚。

聚碳酸酯二元醇的合成及聚氨酯弹性体的性能研究

以焙烧后的Mg／Al水滑石为非均相催化剂，己二醇（HD）和碳酸二甲酯（DMC）为初始原料，合成出相对分子质量为1000和2000的聚碳酸酯二元醇（PCDL）。将PCDL用于浇注型聚氨酯弹性体（CPUE）的合成，并与聚醚型和聚酯型CPUE对比综合研究了其性能。结果发现：聚碳酸酯型CPUE的力学性能和耐热性能优于聚醚型CPUE，其拉伸强度和300％模量分别提高了70％和142％；与聚酯型CPUE相比，具有比较好的水解稳定性，经过22d浸泡之后，其硬度、拉伸强度、抗撕裂强度的保持率分别高出7％、65％、20％。

聚碳酸酯二元醇及其在聚氨酯材料中的应用

本文论述了聚碳酸酯二元醇及聚碳酸酯型聚氨酯材料的发展概况 ,并分别简述了聚碳酸酯二元醇的合成方法。

基于聚碳酸酯二元醇的高固含量聚氨酯分散体的合成与表征

以聚碳酸酯二元醇(PCDL)结合聚四氢呋喃(PTMG)为软段,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,以N-(2-氨乙基)-2-氨基乙烷磺酸钠(AAS)为亲水单体,采用丙酮法制备了固含量在50%以上的高性能、高固含量聚氨酯分散体(PUDs)。结果表明,随着亲水基团含量(HGC)的增加,PUD胶粒平均粒径变小,黏度增加;随着n(PCDL)∶n(PTMG)的减小和n(—NCO)∶n(—OH)(R值)的增加,PUD胶粒平均粒径变大,黏度减小。粒径分布随着亲水基团含量的增加而变窄,随着n(PCDL)∶n(PTMG)的减小和R值的增加而变宽。TEM显示在亲水基团较多时,聚氨酯分散体胶粒呈规则的球形结构,随着亲水基团含量的增加,胶粒的尺寸减小,且形状不规则的胶粒逐渐减少。力学性能测试显示PUD胶膜具有优良的机械性能,拉伸强度高达40 MPa,断裂伸长率可达1 700%。动态力学分析表征显示,PUD胶膜的玻璃化转变温度(Tg)随着PCDL含量减少而降低。

碳酸乙二酯与二醇反应制备聚碳酸酯二元醇

以碳酸乙二酯、1,4-丁二醇和1,6-己二醇为原料,醋酸锌、硝酸锌为催化剂,考察了反应温度、反应时间等条件对碳酸乙二酯与二元醇反应的影响,制备出结构规整的以β-羟乙基、ω-羟烷氧基为端基的聚碳酸酯二元醇。产物经核磁共振波谱表征,1,4-丁二醇反应的聚碳酸酯二元醇的数均分子量为300-560,产物中由脱羰基反应形成的醚键链段含量可小于3%,1,6-己二醇反应的聚碳酸酯二元醇的数均分子量为700-980,产物中醚键链段含量可降低至0.24%。最后探讨了碳酸乙二酯与二元醇的反应机理。

聚碳酸酯二元醇在水性聚氨酯分散体中的应用

采用聚碳酸酯二元醇(PCDL)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)合成单组分水性聚氨酯(PUD),并与其他多元醇合成的PUDs进行比较。研究发现,聚碳酸酯二元醇对漆膜的机械性能、耐水性和耐化学品等性能有着显著的提高。

聚碳酸酯二元醇的合成及应用研究进展

聚碳酸酯二元醇(PCDL)是制备聚碳酸酯型聚氨酯的重要原料,和传统的聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯相比,聚碳酸酯型聚氨酯表现出优异的耐水解性、力学性能和生物相容性。随着聚氨酯需求量的增长,聚碳酸酯二元醇的研究受到行业内的高度重视。本文先简要介绍了PCDL的合成方法,重点回顾了近十年来用于酯交换缩聚法制备PCDL的催化剂的研究进展,简述了PCDL在聚氨酯工业中的应用。未来开发非均相催化剂及高沸点的有机碱催化剂、制备不同结构的聚碳酸酯二元醇是PCDL的主要研究方向。

酯交换法反应精馏制备聚碳酸酯二元醇的工艺研究

研究了酯交换法反应精馏制备工艺,考察了不同反应条件对产物羟值和数均分子量的影响,得到了最佳的反应工艺条件:以甲醇钠为催化剂,DMC与1,4-丁二醇以适宜摩尔比,减压精馏阶段真空度控制在700～740mmHg,反应温度不要超过210℃,最终产物的羟值约为56,分子量约为2000。

有机钛酸酯催化制备聚碳酸酯二元醇的工艺研究

以有机钛酸酯(Ti(OBu)4)为催化剂,考察了反应物碳酸二乙酯(DEC)和1,4-丁二醇(BDO)摩尔比、减压时间及温度、精馏柱塔板数等对酯交换反应的影响,制备出了相对分子质量在2000左右的聚碳酸酯二元醇(PCDL)。采用IR和1H-NMR表征了产物PCDL的分子结构,气相色谱法分析了馏分的组成。结果表明,常压阶段馏分为乙醇,与反应物的摩尔比无关;减压阶段,当反应物摩尔比>1.0时,DEC与乙醇形成共沸物一起被蒸出。当反应物摩尔比≥1.0时,所得产物的相对分子质量能够稳定地控制在2000左右。随着减压反应时间的延长和温度的升高,PCDL的相对分子质量逐渐增大,羟值则逐渐降低。

酯交换法合成聚碳酸酯二元醇研究的进展

介绍了聚碳酸酯二元醇的用途、优点及合成方法。综述了使用均相催化剂(碱金属化合物催化剂、碱土金属化合物催化剂、有机金属化合物催化剂、有机胺类催化剂)和多相作化剂(水滑石类催化剂、负载型催化剂、酶催化剂)合成聚碳酸酯二元醇的研究进展。总结了合成聚碳酸酯二元醇过程中遇到的问题并提出了解决方法。

基于聚碳酸酯二元醇的新型光敏树脂的合成与性能

用丁二酸酐对不同相对分子质量的聚碳酸酯二元醇(PCDL)进行化学改性,合成羧酸改性聚碳酸酯二元醇(CA-PCDL),进一步将改性产物与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)反应,制备一系列基于聚碳酸酯二元醇的光敏低聚物(GMA-PCDL)。酸值分析结果表明反应转化率较高,用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)对CA-PCDL及GMA-PCDL的结构进行了表征,结果表明反应成功合成了光敏低聚物GMA-PCDL。分别测试不同型号GMA-PCDL的黏度,对GMA-PCDL进行光固化涂料配方设计并将其应用于聚碳酸酯(PC)基材,考察涂膜的各项性能,结果表明:涂膜的附着力、硬度、耐酸、耐碱性均十分优异。

钛酸四异辛酯催化制备共聚型聚碳酸酯二元醇

采用碳酸二甲酯(DMC)、1,5-戊二醇(PDO)和1,6-己二醇(HDO)为原料、有机钛为催化剂,通过酯交换反应合成共聚型聚碳酸酯二元醇.研究了有机钛催化剂种类、催化剂用量、反应物物质的量的比和反应温度等主要因素对反应过程的影响,优化出最佳合成工艺.实验结果表明,选择钛酸四异辛酯(Ti(OC_(8)H_(17))_(4))为催化剂,催化剂用量为原料总量的0.01%(质量分数),n(DMC)∶n(PDO)∶n(HDO)=(2.5~2.55)∶1∶1,聚合反应温度为200℃,能够制备出数均分子量为2000 g/mol左右和收率为95%以上的目标产物.该聚合物状态为无色透明黏性液体,分子结构通过红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(~1H-NMR)等分析方式进行了表征.

聚碳酸酯二元醇基光固化自修复聚氨酯的制备及性能研究

分别以不同相对分子质量的聚碳酸酯二元醇(PCDL)与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)合成了聚碳酸酯基聚氨酯预聚体(PCDL-PU),将该预聚体分别和六亚甲基二异氰酸酯半封端的酰脲嘧啶酮单体(UPy-NCO)、甲基丙烯酸异氰基乙酯(ICEMA)进一步反应,最终制得一系列光固化自修复聚氨酯树脂(PCDL-PU-UPy)。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振波谱仪(H-NMR)测试了PCDL-PU-UPy的结构;采用凝胶渗透色谱测试了PCDL-PU-UPy的相对分子质量。结果表明:目标产物被成功制备。此外,以PCDL-PU-UPy为基体树脂,加入光引发剂、溶剂制备了一系列光固化自修复聚氨酯涂层。用实时红外光谱、超景深三维显微镜、热重分析仪、光泽仪、摆杆硬度测量仪等对涂层的自修复性能、热性能以及其他基本性能进行了表征,结果表明:涂层的自修复效果明显,光泽高,并具有优异的附着力和耐热性,PCDL2000制备的聚氨酯涂层综合性能最佳。

聚碳酸酯二元醇型紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯的合成与性能研究

以不同相对分子质量的聚碳酸酯二元醇(PCDL)为主要原料与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应所得预聚体PCDL-PUA,再分别用甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和季戊四醇三丙烯酸酯(PET3A)为封端剂,合成了一系列光固化聚氨酯丙烯酸酯(PCDL-H-PUA和PCDL-P-PUA)。用FT-IR、GPC、UV光谱仪、拉伸测试表征所得产物结构和性能,分别考察PCDL相对分子质量和封端剂对产物结构和性能的影响。结果表明:随PCDL相对分子质量增大,PCDL-PUA相对分子质量和黏度增大,其固化膜杨氏模量逐渐减小,断裂伸长率增大;PET3A封端的PCDL-P-PUA相对分子质量、黏度和杨氏模量均大于HEMA封端的PCDL-H-PUA。所有PCDL-PUA系列光固化漆膜性能均有优异的耐化学性。

1,4-环己烷二甲醇型聚碳酸酯二元醇的合成与表征

以1,4-环己烷二甲醇(CHDM)、碳酸二乙酯(DEC)、1,4-丁二醇(BDO)和1,6-己二醇(HDO)为原料,以钛酸正丁酯(TBT)为催化剂,通过酯交换反应分别合成了聚1,4-环己基碳酸酯二醇(PCH⁃DL)、1,4-环己基-丁基碳酸酯二醇(PCHBDL)和聚1,4-环己基-己基碳酸酯二醇(PCHHDL)。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁氢谱(1H-NMR)、热重(TG)、差示扫描量热(DSC)及羟值与分子量测定等方法对产物进行了表征。结果显示所合成的聚碳酸酯二元醇产物分子量分别为1063 g/mol、1376 g/mol、1553 g/mol,FT-IR结果表明产物结构具有碳酸酯基与羟基,为聚碳酸酯二元醇的典型结构,与1H-NMR所表明PCHDL、PCHBDL和PCHHDL的结构一致。聚碳酸酯二元醇产物初始热分解温度大于200℃,玻璃化转变温度范围为-33.2℃~0℃。

聚碳酸酯二元醇改性的聚氨酯微孔泡沫的研制

将聚碳酸酯二元醇(PCDL)作为配方组分,采用直接添加和将PCDL与异氰酸酯合成预聚体后再添加的不同工艺,制备了聚碳酸酯型聚氨酯微孔泡沫,并分别与普通聚氨酯微孔泡沫进行了对比。结果表明,聚碳酸酯型聚氨酯微孔泡沫的力学性能比普通聚氨酯微孔泡沫有所提高;PCDL预聚体制备的聚氨酯微孔泡沫材料耐热老化性能最佳。

酯交换聚合法合成聚碳酸酯二元醇的研究

选用碳酸二乙酯(DEC)与1,4-丁二醇(BDO)为反应物,钛酸四丁酯为催化剂,通过酯交换聚合反应合成了一系列数均分子量在1 300～2 800之间的聚碳酸酯二元醇(PCDL)。用傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱(NMR)表征了产物的化学结构,用羟值测定和NMR两种方法测试了产物的数均分子量,用气相色谱/质谱联用法分析了常压馏分的组成。研究表明,当反应物DEC/BDO摩尔比处在1.00～1.07范围内,PCDL的分子量随着它们的摩尔比增加而升高,常压馏分组成变化不大。

Perstorp推出涂料用聚碳酸酯二元醇

瑞典Perstorp公司推出了新的旨在应用于聚氨酯分散体和弹性体涂料市场的聚碳酸酯二元醇。Perstorp公司推出两款Oxymer产品，一款应用于硬性表面涂料，另一款应用于皮革涂料和弹性体。聚氨酯配方常常依赖于聚醚多元醇以提高弹性和水解稳定性，而聚酯多元醇用以提高抗化学性和露天耐候性，但聚酯多元醇会抑制配方的弹性和水解稳定性，

聚碳酸酯二元醇改性聚酯的合成及其性能研究

以1,4-丁二醇(BDO)、1,5-戊二醇(PDO)、1,6-己二醇(HDO)与碳酸二甲酯(DMC)为原料,以钛酸正丁酯(TBT)为催化剂,通过酯交换反应分别合成了3种新型的聚碳酸酯二元醇(PCDL),将其分别与聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚改性,合成了3种不同的改性聚酯,并对其性能进行了研究。结果表明:采用酯交换法成功制备了3种不同类型的PCDL(C_(4)C_(6)-PCDL、C_(5)C_(6)-PCDL、C_(6)-PCDL),分子量分别为1895 g/mol、1878 g/mol与1905 g/mol,并成功共聚到PET分子链中。相比于普通聚酯,随着3种PCDL的加入,改性聚酯的玻璃化转变温度Tg均出现降低,其中,引入了C_(5)C_(6)-PCDL的改性聚酯玻璃化转变温度从69.6℃降低至52.2℃,质量损失为5%(T5%)时的温度从364.0℃提升到408.9℃,其综合性能最为优异。随着引入PCDL链段长度的增加,改性聚酯的拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率逐渐上升。

旭化成南通聚碳酸酯二元醇生产新装置投产

旭化成化学株式会社（Asahi Kasei）宣布，其在江苏省南通市新建的高功能聚氨酯树脂原料——聚碳酸酯二元醇（PCD）“多耐乐”（Duranol）”生产新装置已顺利投产。该项目2014年2月11日正式开工建设，投资主体为旭化成精细化工（南通）有限公司，投资额约4759万美元，设计产能3000t／a。