聚氨酯固化劑的合成與反應機理  摘要:采用FT-IR分析技術對甲苯二異氰酸酯-三羥甲基丙烷(TDI-TMP)固化劑合成 反應體系在不同反應條件下得到的聚氨酯預聚物進行表征,發現在通常的工業合成條件 下得到的聚氨酯預聚物有未反應的OH存在,而在高溫合成條件下OH完全反應.結 果表明TMP的實際官能度與反應條件有關.從反應機理的角度,分析并發現空間位阻和 反應的不確定性是導致較低溫度下羥基反應不完全和國產合成固化劑儲存時間短的原 因.最后提出了合成聚氨酯預聚物的工藝,采用該工藝所合成的聚氨酯預聚物分子結構較 理想,且合成體系中殘留的TDI可用薄膜蒸發器進行分離回收.  關鍵詞:聚氨酯;薄膜蒸發;甲苯二異氰酸酯;固化劑;三羥甲基丙烷;合成;聚氨酯預聚物 中圖分類號:TQ630.4 93 文獻標識碼:A  聚氨酯的研究從1936年Bayer的研究到現在雖已有很長的歷史,但有關甲苯二異氰酸酯(TDI)- 三羥甲基丙烷(TMP)固化劑的研究在我國仍存在 TMP的表觀官能團究竟是多少的問題[1].此外,提 高TDI-TMP固化劑品質一直是我國研究的熱點問 題.提高其品質包括三方面: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 揮發有機化合物(VOC)排放;三是延長固化劑的儲 存期.我國生產的固化劑中游離TDI含量高(一般 高于2%),儲存時間較短(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一 直是該領域研究的熱點,曾經列入原化工部“八 五”、“九五”攻關的重大項目,但由于難度大一直沒有攻克.華南理工大學化工與能源學院從1997年以來一直從事該課題的研究,取得了薄膜蒸發分離 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%,儲存時間達一年以上的 研究成果[2].文中采用FTIR分析技術對不同條件下合成的固化劑進行FTIR表征以判斷羥基的存在,從而確定反應的進程,判斷TMP的羥基官能團 反應時所表現出來的官能團數目.同時從反應機理入手,分析了我國固化劑采用薄膜蒸餾分離游離 TDI失敗和固化劑儲存時間短的原因,并提出了合理的解決辦法.