聚氨酯固化劑的合成與反應(yīng)機(jī)理  摘要:采用FT-IR分析技術(shù)對(duì)甲苯二異氰酸酯-三羥甲基丙烷(TDI-TMP)固化劑合成 反應(yīng)體系在不同反應(yīng)條件下得到的聚氨酯預(yù)聚物進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)在通常的工業(yè)合成條件 下得到的聚氨酯預(yù)聚物有未反應(yīng)的OH存在,而在高溫合成條件下OH完全反應(yīng).結(jié) 果表明TMP的實(shí)際官能度與反應(yīng)條件有關(guān).從反應(yīng)機(jī)理的角度,分析并發(fā)現(xiàn)空間位阻和 反應(yīng)的不確定性是導(dǎo)致較低溫度下羥基反應(yīng)不完全和國(guó)產(chǎn)合成固化劑儲(chǔ)存時(shí)間短的原 因.最后提出了合成聚氨酯預(yù)聚物的工藝,采用該工藝所合成的聚氨酯預(yù)聚物分子結(jié)構(gòu)較 理想,且合成體系中殘留的TDI可用薄膜蒸發(fā)器進(jìn)行分離回收.  關(guān)鍵詞:聚氨酯;薄膜蒸發(fā);甲苯二異氰酸酯;固化劑;三羥甲基丙烷;合成;聚氨酯預(yù)聚物 中圖分類號(hào):TQ630.4 93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A  聚氨酯的研究從1936年Bayer的研究到現(xiàn)在雖已有很長(zhǎng)的歷史,但有關(guān)甲苯二異氰酸酯(TDI)- 三羥甲基丙烷(TMP)固化劑的研究在我國(guó)仍存在 TMP的表觀官能團(tuán)究竟是多少的問(wèn)題[1].此外,提 高TDI-TMP固化劑品質(zhì)一直是我國(guó)研究的熱點(diǎn)問(wèn) 題.提高其品質(zhì)包括三方面:一是降低TDI的含量, 降低固化劑毒性;二是提高固化劑的固含量,降低易 揮發(fā)有機(jī)化合物(VOC)排放;三是延長(zhǎng)固化劑的儲(chǔ) 存期.我國(guó)生產(chǎn)的固化劑中游離TDI含量高(一般 高于2%),儲(chǔ)存時(shí)間較短(一般只有半年),固含量 低(一般不高于55%).如何提高固化劑的品質(zhì)一 直是該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn),曾經(jīng)列入原化工部“八 五”、“九五”攻關(guān)的重大項(xiàng)目,但由于難度大一直沒(méi)有攻克.華南理工大學(xué)化工與能源學(xué)院從1997年以來(lái)一直從事該課題的研究,取得了薄膜蒸發(fā)分離 TDI小試和中試的成功,得到的固化劑TDI含量低于0·3%,固含量高于75%,儲(chǔ)存時(shí)間達(dá)一年以上的 研究成果[2].文中采用FTIR分析技術(shù)對(duì)不同條件下合成的固化劑進(jìn)行FTIR表征以判斷羥基的存在,從而確定反應(yīng)的進(jìn)程,判斷TMP的羥基官能團(tuán) 反應(yīng)時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的官能團(tuán)數(shù)目.同時(shí)從反應(yīng)機(jī)理入手,分析了我國(guó)固化劑采用薄膜蒸餾分離游離 TDI失敗和固化劑儲(chǔ)存時(shí)間短的原因,并提出了合理的解決辦法.