一:異氰酸酯與水反應(yīng)的應(yīng)用 1個水分子可與2個NCO基團反應(yīng),即水可看作是一種擴鏈劑或固化劑,使分子鏈增長,形成聚合物。端NCO聚氨酯預(yù)聚體與水反應(yīng)的產(chǎn)物是聚氨酯脲。 1 摩爾水與1 摩爾二異氰酸酯反應(yīng),生成1摩爾的二氧化碳。由此可見,少量的水可消耗大量的二異氰酸酯,并產(chǎn)生大量氣體。 在異氰酸酯、端NCO預(yù)聚體的貯存中,空氣中的水分及容器壁附著的水分會使NCO含量降低,使預(yù)聚體粘度變大甚至凝膠。且產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w還會使容器漲罐,故異氰酸酯及預(yù)聚體在貯存過程中應(yīng)隔絕潮氣。在合成預(yù)聚胺酯預(yù)聚體及各種產(chǎn)品時,聚酯或聚醚多元醇、溶劑、填料中的水分應(yīng)控制在很低的范圍,否則,會引起設(shè)計計量的嚴(yán)重失準(zhǔn),得不到所需分子量的產(chǎn)物。 二異氰酸酯與水反應(yīng)成二氧化碳?xì)怏w的原理,被用來制備聚氨酯泡沫塑料。濕固化聚氨酯涂料及膠黏劑一般也用異氰酸酯及與水的緩慢擴鏈反應(yīng)。在水性聚氨酯的合成中,甚至在特殊的彈性體制備中也采用水作擴鏈劑。 二:影響反應(yīng)速度的因素 異氰酸酯與水的反應(yīng)活性受異氰酸酯結(jié)構(gòu)、反應(yīng)混合物中水的濃度、溫度、催化劑等多種因素的影響。異氰酸酯結(jié)構(gòu)對NCO反應(yīng)活性的影響較大,這也歸因于NCO與水反應(yīng)形成的中間產(chǎn)物胺基反應(yīng)化學(xué)的強弱。與羥基相似,反應(yīng)混合物中水的濃度增加,可使反應(yīng)速度增加。在一定反應(yīng)物濃度下提高反應(yīng)溫度且也使反應(yīng)速度常數(shù)增加。水與異氰酸酯的反應(yīng)活性比伯羥基低,與仲羥基的反應(yīng)活性相當(dāng)在無催化劑時,由于水和異氰酸酯的親和度差,反應(yīng)速度交慢。在催化劑的存在下,異氰酸酯與水的反應(yīng)可加速進行,這對于聚氨酯泡沫塑料的制造相當(dāng)重要,因為在泡沫制備時引起凝膠反應(yīng)與發(fā)泡反應(yīng)再很短的時間內(nèi)獲得平衡,生成泡沫體。 |