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    环氧树脂水性化进程中重要成员——聚醚多元醇

    今天来提下这个环氧树脂水性化进程中一个重要成员——聚醚多元醇

    聚醚胺(PEA)是一类主链为聚醚结构,末端活性官能团为胺基的聚合物。聚醚胺是通过聚醚多元醇为反应原料,在高温高压下氨化得到的。通过选择不同的聚氧化烷基结构,可调节聚醚胺的反应活性、韧性、粘度以及亲水性等一系列性能,而胺基提供给聚醚胺与多种化合物反应的可能性。

    将含有端羟基的聚醚多元醇进行临氢氨(胺)化反应,可制备一系列胺类化合物,该类化合物可广泛用于环氧树脂固化剂、风能叶片固化剂、聚氨酯聚脲弹性体、汽油清洗剂、水基的涂层、纺织品整理剂及环氧增韧等领域。

    聚醚多元醇是主链含有醚键(—R—O—R— ),端基或侧基含有大于2个羟基(—OH)的低聚物。是以低分子量多元醇、多元胺或含活泼氢的化合物为起始剂,与氧化烯烃在催化剂作用下开环聚合而成。根据起始剂所含活性原子的数目可制得不同官能度的聚醚多元醇,最常用的聚醚多元醇是聚氧化丙烯二醇和聚氧化丙烯三醇。

    聚醚多元醇的制备方法很多,主要包括阴离子聚合、阳离子聚合和配位聚合等。

    阴离子聚合利用无机强碱(例如KOH)为催化剂,无机强碱具有价廉,在聚醚多元醇中容易脱除等优势,在制备低分子量的聚醚多元醇时被广泛的应用于工业生产中。聚醚多元醇的制备方法,采用无机强碱为催化剂制备聚醚多元醇粗品,粗聚醚多元醇再用酸中和达到精制的聚醚多元醇。然而,无机强碱容易使环氧丙烷发生异构化,产生末端为不饱和双键的单羟基聚醚,使聚醚多元醇的官能度和相对分子量变小;而且需要精制的过程,易产生大量的含无机盐的危废,造成环境污染。

    阳离子聚合利用强路易斯酸(例如BF3·乙醚 )为催化剂,进行氧化烯烃聚合时会形成二噁烷结构的副产物,对制备的聚氨酯制品的性能有不利的影响,需要利用繁琐的过程除去杂质,工业生产中基本上不采用。

    双金属氰化络合物催化剂虽然其用于环氧丙烷均聚合和环氧乙烷/环氧丙烷无规共聚合时活性很高,可制得较窄分布的聚醚多元醇。聚醚多元醇的方法,采用小分子的聚醚多元醇在双金属氰化络合物催化下,制备高分子量的聚醚多元醇。但其存在着不能直接采用小分子的多元醇(例如丙三醇 )为起始剂,需要采用低分子量的聚醚多元醇间接起始的缺点。

    对于低分子量的聚醚多元醇的制备,丙二醇与环氧丙烷摩尔在催化剂二甲胺基乙醇催化下反应制得二缩三丙二醇的方法。通过降低环氧丙烷反应摩尔量,丙二醇与环氧丙烷摩尔比为1∶1~1 .95,再采取真空精馏提高二缩物的纯度二缩三丙二醇制备工艺。在三苯基膦或氢氧化钡催化剂作用下,丙二醇和环氧丙烷摩尔比为1∶1 .4在80~140℃、-0 .05~0 .45MPa下反应制得二缩三丙二醇的制备工艺。以上制备的二缩三丙二醇分子量为192,环氧丙烷摩尔数为2,作为低分子量聚醚胺的原料使用,分子量太低。

    低分子量(2个羟基的分子量在220~240,3个羟基的分子量在420~440)的聚醚多元醇采用该方法制备时由于分子量分布宽,会有较低摩尔数的聚醚多元醇存在;而由于低分子量聚醚胺合成时时存在链断裂的情况,较低摩尔数的聚醚多元醇会在临氢胺化后被脱除,既会产生污染,又会导致产品的收率低。


    点击次数:  更新时间:2019-07-25 07:50:21  【打印此页】  【关闭

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