聚碳酸酯型聚氨酯的绿色合成工艺研究

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本文研究了聚碳酸酯型聚氨酯(PCU)的绿色合成工艺路线,以1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDC)与聚碳酸酯二醇(PCDL)为原料,经酯交换缩聚反应得到PCU。该酯交换缩聚路线使用低毒的HDC代替传统工艺路线中毒性大的1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI),且制备HDC的原料碳酸二甲酯(DMC)属绿色化学品,源自二氧化碳,整条工艺路线绿色环保,对于减少二氧化碳排放具有积极意义。分别考察了催化剂种类、缩聚温度、催化剂用量、缩聚时间、原料配比、搅拌速率、预聚温度、预聚时间对HDC与PCDL酯交换缩聚反应的影响,确定出较优的工艺条件:以钛酸四异丙酯为催化剂,用量为原料总质量的0.20wt%,原料HDC与PCDL摩尔比为1:1,搅拌速率为40r·min-1,预聚阶段,常压110℃条件下反应1.25h,缩聚阶段,真空180℃条件下反应5h。最终得到特性粘度为51.92m1·g-1,邵氏硬度为36D的PCU产品。采用凝胶渗透色谱(GPC)、热重仪(TGA)等技术对该较优工艺条件下制备的PCU产品进行表征,结果表明:PCU的重均分子量达49381,分子量分布较窄,外延起始热分解温度为328℃。
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